超低溫試驗箱的制冷通常依賴壓縮機進行工作。它通過制冷劑(如氮氣、氟利昂、二氧化碳等)的循環流動,在冷凝和膨脹的過程中吸熱,達到降低箱體內溫度的目的。部分設備還會以液氮為輔助制冷劑,利用其相變特性實現制冷。因為液氮在標準大氣壓下沸點低,約為-190℃,當液氮從儲存容器被引入試驗箱時,由于試驗箱內部溫度高于液氮沸點,液氮迅速吸收熱量并汽化成氮氣,這個相變過程需要大量吸熱,從而降低試驗箱內的溫度。
為了準確控制低溫環境,試驗箱配備了溫控系統。該系統能夠實時監測箱體內的溫度變化,并根據預設的程序自動調節制冷功率或加熱裝置的工作狀態,確保箱體內的溫度穩定在設定值附近,且溫度波動度小,如可將溫度波動度控制在±0.5℃以內,為實驗和測試提供準確的溫度條件。
超低溫試驗箱的使用注意事項:
1.安全操作方面
-避免隨意開門:在設備工作狀態下,除非有絕對必要,不要打開箱門。因為隨意開門可能導致高溫濕氣沖出箱外,存在安全隱患;同時箱門外仍保持高溫,容易造成人員燙傷。
-防止靜電感應:務必保證設備確實安全接地,以防止產生靜電感應,保障操作人員的安全以及設備的正常運行。
-控制開閉頻率:避免在3分鐘內連續開閉冷凍機組,以免影響設備的制冷效果和穩定性。
-注意試料電源:如果箱內放置發熱試料,試料電源控制應使用外加電源,嚴禁直接使用本機電源,防止出現電路故障等問題。
-遠離危險物品:在使用超低溫試驗箱時,應遵守設備操作手冊和安全規定,確保實驗過程安全。避免在設備附近存放易燃、易爆物品。
2.安裝環境方面
-通風良好:設備應安裝在通風良好的區域,確保散熱系統能夠正常運作。若環境通風不暢,設備運行中產生的熱量無法及時排出,易導致壓縮機過載、制冷效率下降,進而影響低溫控制精度。
-保持干燥:安裝環境需保持干燥,避免高濕度環境引發設備內部電路受潮短路,或導致箱體金屬部件銹蝕,影響設備使用壽命。
-預留空間:設備周圍需預留至少30厘米的空曠空間,該距離可確保設備箱體散熱均勻,同時為后期維護、檢修提供操作空間,避免因周邊障礙物阻擋氣流,干擾設備的溫濕度控制效果。
3.電源系統方面
-電壓頻率穩定:設備額定電源為50赫茲、220伏特的交流電,實際使用時需確保供電系統的電壓與頻率穩定在該范圍內,避免電壓波動過大導致設備電路元件損壞,或因頻率不匹配引發壓縮機、風機等核心部件運行異常。
-功率匹配充足:電源線路的總功率需大于設備的額定總功率,若電源功率不足,易出現電壓過載現象,不僅會導致設備無法正常啟動,還可能引發線路發熱、短路等安全隱患。
-可靠接地保護:必須為設備配備可靠的接地裝置,低溫試驗箱運行過程中可能產生靜電或漏電,良好的接地可將多余電流導入大地,既保護操作人員安全,也避免靜電對設備內部精密儀器造成干擾。
4.液體介質方面
-控制添加量:在設備啟動前,需向箱體內注入液體介質,且介質液面不得低于工作臺板2厘米。若介質量過少,會影響樣品受熱(或受冷)均勻性,還可能因介質循環不足導致加熱管、制冷管干燒,損壞核心部件;若介質量過多,設備運行時介質可能因熱脹冷縮溢出,引發安全事故。
-選擇適配介質:根據設備的工作溫度范圍選擇適配的液體介質。例如,當工作溫度不高于5攝氏度時,應選用酒精;當工作溫度在5至80攝氏度之間時,可選用蒸餾水或純凈水;當工作溫度在80至90攝氏度之間時,需選用水油混合液;當工作溫度在90至100攝氏度之間時,則應選用專用導熱油。