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恒溫槽簡介
什么是恒溫槽?恒溫槽顧名思義就是能提供恒定溫度的槽體。可分為恒溫空氣（通常稱作恒溫箱）、恒溫液體（通常稱作恒溫槽）。由于恒溫的液體溫度范圍不同，又分為低溫恒溫槽（一般是-40℃~100℃，見下圖）、超級恒溫槽（一般是室溫~300℃，見上圖）。又因為100℃以上的液體介質(zhì)不能用水而用油，通常又稱為油槽。恒溫槽的同名也有很多，比如恒溫水油槽、恒溫水浴鍋、恒溫水箱、恒溫循環(huán)器、電熱恒溫水浴等等，它們一般都是通過電阻絲來加熱、壓縮機制冷，輔助配以PID控制器，恒定一個比較標準的溫度，從而達到實驗目的。
加熱溫控技術
恒溫槽要求對槽內(nèi)液體的溫度精確控溫（控溫精度是0.1 ℃甚至是0.01℃）。常用的是用電阻絲加熱、壓縮機制冷的方法，輔以PID微機自整定精確溫度控制方式，將恒溫槽的溫度穩(wěn)定在所需要的設定溫度上。
恒溫槽一般都配備有高穩(wěn)定的鉑電阻PRT或其他溫度傳感器，以分別用來實現(xiàn)對恒溫槽的溫度控制和自動保護功能?？刂破魇褂锰厥獾脑肼曇种齐娐?，因此能夠檢測出高穩(wěn)定性恒溫槽所要求的微小的電阻變化。儀器內(nèi)部使用交流電橋測量溫度來減小熱電勢。定制的、高精度、低溫度系數(shù)的電阻保證了溫度設定點的短期和長期穩(wěn)定性。
*的濾波技術克服了電源噪聲干擾和雜散的電磁干擾和無線電干擾。采用比例積分控制功能來控制供給恒溫槽加熱器的功率，精密的工廠調(diào)試幾乎消除了過沖的影響，使得恒溫槽能夠在到達溫度設定點之后迅速達到其最高的溫度穩(wěn)定性。恒溫槽性能的一個關鍵因素在于我們的熱端口技術。它將制冷螺旋管和加熱器呈夾層形安裝在恒溫槽不銹鋼筒的側面，鋼筒的底部變成了熱交換端口，大部分熱量通過這個端口進出恒溫槽。鋼筒周圍良好的絕緣設計最大限度地減少了熱量泄露。
安全保護措施
一般的安全保護措施是采取過溫過壓雙重保護功能。一但超過極限溫度或是電源電壓，就會啟動自動斷電保護，保證其長期不間斷可靠運行。
應用范圍
各種恒溫槽廣泛使用于精細化工、生物工程、醫(yī)藥食品、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領域。為用戶提供高精度的恒溫場源，是研究院、高等院校、工礦企業(yè)實驗室、質(zhì)檢部門理想的恒溫設備。
產(chǎn)品特點
目前國內(nèi)生產(chǎn)的恒溫槽技術可靠，性能溫定?？蓾M足絕對多數(shù)用戶的不同需要。
1. 大屏幕背光液晶顯示，設定溫度、實際溫度、加熱功率、工作狀態(tài)等信息清晰明了;
2. 高性能單片微機控制、自整定PID調(diào)節(jié)，進口鉑電阻測溫，控溫精度高、波動度小;
3. 高性能攪拌電機，低噪聲、低發(fā)熱、全封閉、高壽命;
4. 不銹鋼臺板、內(nèi)膽，有效避免腐蝕、生銹等現(xiàn)象;
5. 具有斷偶保護、超溫報警功能，提供多項安保措施;
6. 儀器工作穩(wěn)定可靠，操作方便安全。
恒溫介質(zhì)
目前恒溫槽使用的介質(zhì)大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉價的的介質(zhì)，作范圍一般在5 ~95℃，但不能覆蓋常用的0℃，而較多恒溫槽使用防凍液代替水。根據(jù)有關研究，凍液與水按1: 1 混合，在- 30℃ 時性能仍正常。槽的表面溫場與室溫及介質(zhì)蒸發(fā)量有關。根據(jù)參考獻3，常壓下純防凍液表面張力46. 49 mN/ m（而純水表面張力0. 728 mN/ m（20℃），防凍液與水合后會極大增加水表面張力，造成分子內(nèi)聚力增加，從而使得蒸發(fā)量小于純水，故其垂直溫場優(yōu)于純水。此項性能對于射流結構恒溫槽尤其明顯。筆者進行相關實驗，使用純水和防凍液（按水和防凍液1: 1 混合）的垂直溫場分別15 mK 和32 mK。當恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時，需要遮蓋槽面以改善垂直溫場。筆者對某射流結構的恒溫槽（98 ℃）進行相關實驗，結果顯示:槽面有覆蓋場時，垂直均勻性為12 mK，波動性為8 mK;無覆蓋物時，垂直均勻性為28 mK，波動性為12 mK。
由此可見，無覆蓋物的影響相當可觀。這在某些無法遮蓋槽面進行檢測工作的情況下需要注意。
在高溫時，選擇蒸發(fā)量小的工作介質(zhì)可以減小此類影響，低粘度硅油是一種選擇。筆者對某廠家恒溫槽，使用低粘度硅油作介質(zhì)實驗，結果顯示:在-30℃時，垂直物均勻性為4 mK，波動性為12 mK;在100℃，垂直均勻性為2 mK，波動性為5 mK。
食用油也是一種廉價導熱介質(zhì)，在100 ~200 ℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高，食用油極易炭化，形成黏性大的顆粒，纏繞在加熱絲上，使其導熱性變差，降低槽溫穩(wěn)定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻，導致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范圍建議使用硅油，并周期更換。
輔助設備
在使用恒溫槽進行測試過程中，需要各種各樣的輔助設備。例如，液位提升器、恒溫槽支架等。這些附件可以幫助您提高實驗室的工作效率，便于進行測試操作。
參考資料
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