超低溫恒溫槽如何達到和維持極低的溫度?
點擊次數(shù):295 更新日期:2024-04-22
超低溫恒溫槽通過一系列復(fù)雜的工藝和技術(shù),實現(xiàn)和維持極低的溫度。其核心技術(shù)在于制冷系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的協(xié)同工作。
首先,制冷系統(tǒng)是實現(xiàn)超低溫的關(guān)鍵。常見的制冷系統(tǒng)有機械壓縮式制冷系統(tǒng)和液氮制冷系統(tǒng)。機械壓縮式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥等組成。壓縮機將低溫低壓的制冷劑吸入,經(jīng)過壓縮后變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w。然后,氣體進入蒸發(fā)器,與外界熱量交換,從而降低內(nèi)膽中的溫度。接著,制冷劑以液態(tài)形式進入冷凝器,在與外界熱量交換的過程中釋放熱量,并將液態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。最后,制冷劑通過節(jié)流閥回到壓縮機中重新循環(huán)。而液氮制冷系統(tǒng)則是利用液氮的極低溫度來降低內(nèi)膽中的溫度,液氮具有的致凍能力,在接觸樣品時會迅速蒸發(fā)并帶走樣品周圍的熱量。
其次,溫度控制系統(tǒng)對于維持恒溫至關(guān)重要??刂葡到y(tǒng)通過監(jiān)測溫度傳感器的反饋信號,調(diào)節(jié)制冷劑的流量和壓力,以實現(xiàn)恒溫控制。當(dāng)溫度高于設(shè)定值時,控制系統(tǒng)會增加制冷劑的流量和壓力,提高制冷效果;當(dāng)溫度低于設(shè)定值時,則會減少制冷劑的流量和壓力,防止過度制冷。
此外,超低溫恒溫槽還采用了一些輔助措施來增強制冷效果和維持恒溫。例如,優(yōu)化設(shè)備的保溫性能,減少熱量的散失;采用高效的熱交換器,提高熱量的傳遞效率;以及采用智能控制算法,對制冷過程進行精確控制等。
綜上所述,超低溫恒溫槽通過制冷系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的協(xié)同工作,以及一系列輔助措施的應(yīng)用,實現(xiàn)了極低溫度的達到和維持。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了設(shè)備的性能,也為科研實驗和工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的支持。