Термостатическая баня (термостат)
Широкий пласт задач во всех сферах деятельности человека приходится на термостатирование, а именно создание условий, при которых в определенном объеме поддерживается постоянная температура во всех точках объема.
06.04.2020
Процесс термостатирования
Широкий пласт задач во всех сферах деятельности человека приходится на термостатирование, а именно создание условий, при которых в определенном объеме поддерживается постоянная температура во всех точках объема. Эти условия нужны для разного рода задач, например, таких, как моделирования процессов, происходящих в испытуемом объекте при схожих условиях, хранение продуктов при необходимых условиях, поддержания необходимой температуры во внешнем объеме и пр.Известно, что скорость большинства процессов в природе зависит экспоненциально от значения абсолютной температуры, поэтому для правильного термостатирования и исключения ошибок, во многих случаях требуется поддержания температуры с точностью до 0.1K, а часто и точнее.
С недавних пор для установления точной температуры на помощь пришла микроэлектроника с возможностью установки и прецизионного контроля заданной температуры путем математического расчета необходимых параметров, а также новейшие материалы, из которых изготавливаются линейные высокоточные датчики в широком диапазоне температур.
В термостатических банях, где активной средой является жидкость, диапазон температур термостатирования довольно широк: это от сверхнизких температур ниже -100°C и до температур 300°C и выше. В таких случаях в качестве теплоносителя применяются специальные неагрессивные жидкие среды, стойкие к замерзанию при низких температурах, а также стойкие к окислению, и имеющих низкое давление паров – при высоких.
Перейдем ближе к практике.
Описание термостатической бани
Термостатическая баня – прибор, предназначенный для поддержания постоянной температуры в жидкой среде.Термостатическая баня состоит из:
1. сосуда (открытого или закрытого), где находится теплоноситель
2. нагревателя, управляемого микроконтроллером и запитываемого через систему дозирования мощностью
3. холодильной установки, также управляемой микроконтроллером
4. прецизионного датчика (или датчиков), сигналы с которого подаются непосредственно на микроконтроллер
5. циркуляционного насоса, управляемого с микроконтроллера и служащего для гомогенизации по составу и выравнивания градиентов по температуре в теплоносителе
Система поддержания постоянной температуры, как правило, строится по принципу ПИД-регулирования, то есть предсказания в поведении температуры теплоносителя и, таким образом, заблаговременной подготовке системы к такому изменению. На сегодняшний день данный принцип присутствует во всех термостатических банях и термостатах, используемых для прецизионного термостатирования.
В некоторых случаях, когда баня используется и для внешнего термостатирования, присутствуют штуцеры для подключения шлангов для подачи теплоносителя к внешним приборам, требующим термостатирования. В этом случае на приборе имеется механический переключатель потоков теплоносителя между внутренним сосудом и внешним потребителем. Потоки можно регулировать даже в процентном соотношении между внутренним и внешним контурами. Также бывают термостаты только для внешнего термостатирования. Как пример, автор данной статьи имел практику установки термостатов для темостатирования параболических зеркал размером более 4-х метров в диаметре (с целью нахождения отклонений от заданной формы зеркальной поверхности). Такие зеркала устанавливаются в телескопы-рефлекторы и при работе также поддерживаются при постоянных температурах. Максимальная мощность термостата, устанавливаемого к зеркалу, может достигать десятков киловатт.
Лабораторные бани Memmert и Julabo
Компания «Профлаб» имеет широкий спектр предложений по термостатическим баням, наиболее популярные из которых – приборы фирм Memmert и Julabo, и дилерами которых мы являемся. Также, мы имеет штат сервисной службы, и наши сотрудники в любое время готовы ответить на все ваши вопросы, провести техническое обслуживание, диагностирование и ремонт вашего оборудования, а также посоветовать новую модель, подходящую для ваших нужд.Мы всегда рады вам и вашим вопросам!
Сервисный инженер ГК "ПрофЛаб" Андрей Крупин
Модуль "Форум" не установлен.