超低温试验箱的制冷通常依赖压缩机进行工作。它通过制冷剂(如氮气、氟利昂、二氧化碳等)的循环流动,在冷凝和膨胀的过程中吸热,达到降低箱体内温度的目的。部分设备还会以液氮为辅助制冷剂,利用其相变特性实现制冷。因为液氮在标准大气压下沸点低,约为-190℃,当液氮从储存容器被引入试验箱时,由于试验箱内部温度高于液氮沸点,液氮迅速吸收热量并汽化成氮气,这个相变过程需要大量吸热,从而降低试验箱内的温度。
为了准确控制低温环境,试验箱配备了温控系统。该系统能够实时监测箱体内的温度变化,并根据预设的程序自动调节制冷功率或加热装置的工作状态,确保箱体内的温度稳定在设定值附近,且温度波动度小,如可将温度波动度控制在±0.5℃以内,为实验和测试提供准确的温度条件。
超低温试验箱的使用注意事项:
1.安全操作方面
-避免随意开门:在设备工作状态下,除非有绝对必要,不要打开箱门。因为随意开门可能导致高温湿气冲出箱外,存在安全隐患;同时箱门外仍保持高温,容易造成人员烫伤。
-防止静电感应:务必保证设备确实安全接地,以防止产生静电感应,保障操作人员的安全以及设备的正常运行。
-控制开闭频率:避免在3分钟内连续开闭冷冻机组,以免影响设备的制冷效果和稳定性。
-注意试料电源:如果箱内放置发热试料,试料电源控制应使用外加电源,严禁直接使用本机电源,防止出现电路故障等问题。
-远离危险物品:在使用超低温试验箱时,应遵守设备操作手册和安全规定,确保实验过程安全。避免在设备附近存放易燃、易爆物品。
2.安装环境方面
-通风良好:设备应安装在通风良好的区域,确保散热系统能够正常运作。若环境通风不畅,设备运行中产生的热量无法及时排出,易导致压缩机过载、制冷效率下降,进而影响低温控制精度。
-保持干燥:安装环境需保持干燥,避免高湿度环境引发设备内部电路受潮短路,或导致箱体金属部件锈蚀,影响设备使用寿命。
-预留空间:设备周围需预留至少30厘米的空旷空间,该距离可确保设备箱体散热均匀,同时为后期维护、检修提供操作空间,避免因周边障碍物阻挡气流,干扰设备的温湿度控制效果。
3.电源系统方面
-电压频率稳定:设备额定电源为50赫兹、220伏特的交流电,实际使用时需确保供电系统的电压与频率稳定在该范围内,避免电压波动过大导致设备电路元件损坏,或因频率不匹配引发压缩机、风机等核心部件运行异常。
-功率匹配充足:电源线路的总功率需大于设备的额定总功率,若电源功率不足,易出现电压过载现象,不仅会导致设备无法正常启动,还可能引发线路发热、短路等安全隐患。
-可靠接地保护:必须为设备配备可靠的接地装置,低温试验箱运行过程中可能产生静电或漏电,良好的接地可将多余电流导入大地,既保护操作人员安全,也避免静电对设备内部精密仪器造成干扰。
4.液体介质方面
-控制添加量:在设备启动前,需向箱体内注入液体介质,且介质液面不得低于工作台板2厘米。若介质量过少,会影响样品受热(或受冷)均匀性,还可能因介质循环不足导致加热管、制冷管干烧,损坏核心部件;若介质量过多,设备运行时介质可能因热胀冷缩溢出,引发安全事故。
-选择适配介质:根据设备的工作温度范围选择适配的液体介质。例如,当工作温度不高于5摄氏度时,应选用酒精;当工作温度在5至80摄氏度之间时,可选用蒸馏水或纯净水;当工作温度在80至90摄氏度之间时,需选用水油混合液;当工作温度在90至100摄氏度之间时,则应选用专用导热油。