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恒溫槽的原理
閱讀：965 發布時間：2024-2-20
目前恒溫槽使用的介質大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉價的的介質，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。根據相關研究，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蒸發量有關。根據參考獻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℃），防凍液與水合后會大大增加水表面張力，造成分子內聚力增加，從而使得蒸發量小于純水，故其垂直溫場優于純水。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。當恒溫介質蒸發量大時，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。
先進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。
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，選擇蒸發量小的工作介質可以減小此類影響，低粘度硅油是一種選擇。
