Hola a todos, este es Jinan sike.

Hoy, exploramos una pregunta que a menudo se hace en el control de temperatura de instrumentos de precisión.

¿¿ por qué el baño de agua a temperatura constante del medidor de transmisión de gas establece la temperatura que no es consistente con la temperatura real de la cavidad de prueba?

Este es en realidad un problema muy clásico en el campo del control de temperatura de precisión, que es muy específico y representativo. Desde el punto de vista de la termodinámica y la práctica de ingeniería, se espera que estas dos temperaturas coincidan y sean un buen ideal, pero es difícil de lograr en la realidad. Esto no es un defecto del equipo, sino que está determinado por las leyes básicas de transmisión de energía.

¿Entonces, ¿ cuál es la razón central?

La clave es que durante el proceso de transferencia de calor, debe haber pérdidas y gradientes. Podemos imaginar todo el sistema como un sistema de calefacción:

• Los baños de agua a temperatura constante son como "calderas", que se encargan de calentar el agua del tanque de agua a la temperatura establecida, como 50 ° c.

·El agua caliente necesita ser transportada a la "habitación", es decir, a nuestra Cámara de prueba, a través de bombas y tuberías.

·Pero no importa cuán bien se mantenga el calor, la tubería siempre disipará el calor hacia el medio ambiente. Por lo tanto, durante el flujo de agua caliente, la temperatura disminuirá gradualmente. Cuanto más larga sea la tubería, mayor será la diferencia de temperatura ambiental y más obvia será la "pérdida de distancia" del calor.

·Una vez que el agua caliente llega a la cavidad, es necesario transmitir el calor a la cavidad metálica a través de un intercambiador de calor, y luego calentar el aire interior y la muestra por la cavidad. Este proceso de intercambio de calor no es 100% efectivo, su eficiencia se ve afectada por muchos factores, como el área de intercambio de calor, la velocidad del flujo de agua y la conductividad térmica del material, mientras que la propia cavidad continúa disipando calor hacia el medio ambiente.

Además, el sistema tiene un "retraso" y un equilibrio dinámico:

·Cuando cambia la temperatura de configuración del baño, todo el sistema tarda un cierto tiempo en lograr un nuevo equilibrio. El baño de agua en sí responde rápidamente, pero el calor se transmite a la cavidad y estabiliza su temperatura, lo que lleva más tiempo.

·Al final, el sistema alcanzará un equilibrio dinámico: el baño de agua suministra agua a una temperatura de salida de agua ligeramente superior al objetivo, y después de la pérdida de la tubería, el intercambio de calor se completa en la cavidad, lo que hace que la temperatura de la cavidad se estabilice exactamente en su valor objetivo. En este momento, la temperatura de visualización del baño de agua es diferente de la temperatura de la cavidad, que es el resultado inevitable del funcionamiento normal del sistema.

Una simple metáfora: el aire acondicionado de su casa está configurado a 26 ° c, lo que no significa en absoluto que la temperatura de salida de la caldera de calefacción de la comunidad también sea de 26 ° c. la caldera debe proporcionar agua caliente a una temperatura más alta, que se transporta para garantizar que la temperatura de su casa alcance los 26 ° c. el baño de agua a temperatura constante es precisamente esta "caldera".

·Desde el punto de vista intuitivo del usuario, "establezca lo que debe ser", lo cual está en línea con la lógica intuitiva.

·Pero desde el punto de vista de la física de ingeniería, Esto ignora las leyes objetivas de la transmisión de energía. Es físicamente poco práctico exigir que "el valor de visualización de la fuente sea igual al valor real del punto final".

De hecho, casi todos los instrumentos de alta precisión que utilizan baños de circulación externos para el control remoto de la temperatura generalmente adoptan el modo de "monitoreo directo y retroalimentación en el punto objetivo de control de temperatura".

Por ejemplo:

·En el campo de la detección de materiales: no solo los probadores de transmisión de gas, sino también los equipos de alta precisión como el analizador termomecánico dinámico DMA y el convertidor de par, todos los que controlan la temperatura a través de un baño de circulación externo, sus parámetros de temperatura central se refieren a la temperatura en la ubicación de la muestra, No a la temperatura establecida en el baño de agua. Esto se explicará claramente en el procedimiento de operación estándar del instrumento.

·En el campo de la síntesis química y la farmacia: el control de la temperatura del reactor generalmente inserta un sensor de temperatura en el reactor para monitorear la temperatura del líquido de reacción en tiempo real y retroalimentarlo al equipo externo de temperatura constante para lograr un control preciso. Si solo miramos la temperatura de visualización del baño circulante, no podemos saber la situación real en el caldero.

·En el campo de la fabricación de semiconductores: procesos como el grabado y el recubrimiento controlan extremadamente estrictamente la temperatura de la Plataforma de cristal, independientemente de dónde se encuentre el sistema de enfriamiento, el sensor de temperatura debe instalarse en el interior o la superficie de la Plataforma de cristal para garantizar la precisión del control de temperatura.

Las características comunes de estas aplicaciones son que el objetivo final del control es la temperatura ambiente local del objeto medido o donde se produce la reacción, no la temperatura de origen del medio térmico. La temperatura en la fuente es un "medio" ajustable, y la temperatura en el punto final es el "propósito" que debemos garantizar.

Por lo tanto, el diseño profesional del producto es crucial. Tomemos como ejemplo los productos de la serie sike gtr:

·En el interior de la cavidad de prueba más crítica, hemos integrado sensores de temperatura de alta precisión para "monitorear en tiempo real" y "leer directamente" la temperatura ambiente real donde se encuentran las muestras.

·Para los productos GTR probados en tres cavidades, la práctica común en la industria es compartir un sensor en varias cavidades. Por su parte, sike está equipado de forma independiente con sensores de alta precisión para cada cavidad de prueba, y su posición está a menos de 3 mm de la muestra, lo que garantiza al máximo que la muestra se encuentra en la temperatura de prueba más real, los datos son verdaderos y transparentes, lo que puede llamarse el "estándar de oro" para el Control de temperatura.

·En este sistema, el baño de agua externo es el "ejecutivo", mientras que el sensor de la cavidad es el "supervisor". La lógica de control de temperatura del producto sike se basa precisamente en la lectura del "órgano de supervisión" para ajustar inteligentemente la salida del "órgano ejecutivo", asegurando así que la temperatura de la cavidad siempre se estabilice en el objetivo establecido. Esta es una forma científica y confiable de controlar la temperatura.

·Al mismo tiempo, la cavidad de prueba reserva una interfaz específica que se puede verificar insertando un termómetro de mayor precisión calibrado por la medición en la cavidad. Los datos le dirán intuitivamente: en este momento, la temperatura mostrada por el sensor de la cavidad es la temperatura en la que se encuentra realmente la muestra.

Las dudas de los clientes provienen de diferentes perspectivas de comprensión de sistemas termodinámicos complejos. Y nuestra misión es responder a las preocupaciones de los clientes transformando complejas leyes físicas en resultados de pruebas estables y confiables a través de un diseño sólido del producto y una presentación transparente de datos.

Beber agua y pensar en la fuente, los clientes siempre han sido una fuente importante para que sike avance. Cada uno de nuestros avances no solo condensa la sabiduría y el sudor de todos los sike, sino que también es inseparable de la confianza y el apoyo a largo plazo de los clientes.

La precisión no tiene límites, imagina lo tangible;

Investigación y desarrollo de núcleo duro, innovación suave.

La precisión no tiene límites, imagina lo tangible; Investigación y desarrollo de núcleo duro, innovación suave. El equipo de I + D de sike siempre mantendrá su intención original y continuará mejorando paraExcelenteLos productos devuelven al mercado y crean valor con los clientes y un futuro beneficioso para todos.

Gracias por leer este número.Preste atención a Jinan sike, preste atención al "museo de cirugía de membrana sike"Comprender la dinámica de la tecnología de detección y ayudar a la investigación y el desarrollo de productos y la mejora de la calidad.