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恒温槽的恒温介质

发布时间:2021-08-19      点击次数:163
 恒温介质
目前恒温槽使用的介质大致有酒精、水、防冻液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉价的的介质,作范围一般在5 ~95℃,但不能覆盖常用的0℃,而较多恒温槽使用防冻液代替水。根据有关研究,冻液与水按1: 1 混合,在- 30℃ 时性能仍正常。槽的表面温场与室温及介质蒸发量有关。根据参考献3,常压下纯防冻液表面张力46. 49 mN/ m(而纯水表面张力0. 728 mN/ m(20℃),防冻液与水合后会极大增加水表面张力,造成分子内聚力增加,从而使得蒸发量小于纯水,故其垂直温场优于纯水。此项性能对于射流结构恒温槽尤其明显。笔者进行相关实验,使用纯水和防冻液(按水和防冻液1: 1 混合)的垂直温场分别15 mK 和32 mK。当恒温介质蒸发量大时,需要遮盖槽面以改善垂直温场。笔者对某射流结构的恒温槽(98 ℃)进行相关实验,结果显示:槽面有覆盖场时,垂直均匀性为12 mK,波动性为8 mK;无覆盖物时,垂直均匀性为28 mK,波动性为12 mK。
由此可见,无覆盖物的影响相当可观。这在某些无法遮盖槽面进行检测工作的情况下需要注意。
在高温时,选择蒸发量小的工作介质可以减小此类影响,低粘度硅油是一种选择。笔者对某厂家恒温槽,使用低粘度硅油作介质实验,结果显示:在-30℃时,垂直物均匀性为4 mK,波动性为12 mK;在100℃,垂直均匀性为2 mK,波动性为5 mK。
食用油也是一种廉价导热介质,在100 ~200 ℃工作范围得到广泛使用。但电热丝通电后温度很高,食用油极易炭化,形成黏性大的颗粒,缠绕在加热丝上,使其导热性变差,降低槽温稳定性。更重要的是降低了加热丝之间绝缘电阻,导致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范围建议使用硅油,并周期更换。
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