電(dian)熱恒(heng)溫水浴鍋(guo)通(tong)過熱能傳遞與精密溫度控(kong)制機制,實(shi)現水(shui)槽(cao)內水溫的恒(heng)定(ding),為實(shi)驗(yan)室(shi)提供穩(wen)定(ding)的加(jia)熱環境(jing),其核(he)心原理(li)可分(fen)為以(yi)下兩部分:
壹、熱能傳遞機制:從(cong)加(jia)熱元件(jian)到(dao)水(shui)體的均勻(yun)升(sheng)溫
加(jia)熱元件(jian)產(chan)熱
設備內置電(dian)阻(zu)絲(si)或加(jia)熱管,通(tong)電(dian)後電(dian)能(neng)轉化為熱能,使(shi)加(jia)熱元件(jian)溫度迅(xun)速(su)升(sheng)高(gao)。電(dian)阻(zu)絲(si)產(chan)生的熱量(liang)通(tong)過熱傳導方式(shi)傳遞給周(zhou)圍(wei)的水,熱量(liang)從高(gao)溫的電(dian)阻(zu)絲(si)自(zi)發(fa)流(liu)向(xiang)低(di)溫的水,直至(zhi)水(shui)溫均勻(yun)上(shang)升(sheng)。
循環系(xi)統促進均勻(yun)性(xing)
部分機型(xing)配備攪(jiao)拌(ban)裝(zhuang)置(zhi)(如(ru)小(xiao)型(xing)攪(jiao)拌(ban)槳(jiang)葉(ye))或循環泵(beng),通(tong)過電(dian)機帶(dai)動(dong)水體流(liu)動(dong),形成強制對(dui)流(liu)。這(zhe)避免(mian)了局(ju)部過熱,確(que)保水槽(cao)內各點(dian)溫度壹致,尤其適(shi)用(yong)於(yu)需(xu)要(yao)高(gao)均勻(yun)性(xing)的實(shi)驗(yan)場(chang)景(jing)。
二(er)、溫度控(kong)制機制:傳感(gan)器與控(kong)制單(dan)元(yuan)的閉環調節(jie)
溫度采集與信號(hao)轉(zhuan)換(huan)
水(shui)槽(cao)內安(an)裝(zhuang)熱敏電(dian)阻(zu)(NTC)、鉑(bo)電(dian)阻(zu)(Pt100)或熱電(dian)偶(ou)等傳感(gan)器,實(shi)時(shi)監測(ce)水溫。傳感(gan)器將溫度變化(hua)轉換(huan)為電(dian)阻(zu)值(zhi)或電(dian)壓(ya)信號(hao),傳輸至控(kong)制單(dan)元(yuan)。
PID算(suan)法(fa)實(shi)現精確(que)控(kong)溫
控(kong)制單(dan)元(yuan)(含(han)處(chu)理(li)器與算法(fa)邏輯(ji))接(jie)收(shou)傳感(gan)器信號(hao),與用(yong)戶(hu)設定(ding)值(zhi)對(dui)比,計(ji)算(suan)溫差。通(tong)過比例-積(ji)分-微分(PID)算法動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)加(jia)熱功率(lv):
若(ruo)水溫低於(yu)設定(ding)值(zhi),增大(da)加(jia)熱元件(jian)供(gong)電(dian)強度;
若水(shui)溫接近(jin)設定(ding)值(zhi),逐(zhu)步降(jiang)低(di)功率(lv)以(yi)避免(mian)過沖;
達(da)到(dao)設定(ding)溫度後,加(jia)熱功率(lv)與散(san)熱平衡,維持恒(heng)溫。
PID算法(fa)的閉環調節(jie)使(shi)溫度波(bo)動(dong)控(kong)制在(zai)±0.1~±1℃內,滿足(zu)高(gao)精度實(shi)驗(yan)需(xu)求。
安(an)全(quan)機制與顯示(shi)反(fan)饋
設備配備過溫保護(hu)、缺(que)水(shui)警(jing)告等功能(neng),防止(zhi)幹燒或超溫損(sun)壞。LED/LCD屏幕實(shi)時(shi)顯示(shi)當前(qian)溫度與設定(ding)值(zhi),便(bian)於用(yong)戶(hu)監控(kong)與調整(zheng)。