Здравствуйте, это Цзинань Сик.

Сегодня мы рассмотрим вопрос, который часто задают в высокоточных приборах контроля температуры.

Почему термостатическая ванна тестера проницаемости газа устанавливает температуру, которая не соответствует фактической температуре тестовой полости?

Это на самом деле очень классическая проблема в области точного контроля температуры, очень конкретная и очень представительная. С точки зрения термодинамики и инженерной практики, ожидание того, что эти две температуры совпадают, является прекрасным идеалом, который трудно реализовать в реальности. Это не дефект оборудования, а основной закон передачи энергии.

Так что же является основной причиной?

Дело в том, что во время передачи тепла неизбежно будут потери и градиенты. Мы можем представить всю систему как систему отопления:

• Термованна похожа на « котл», который отвечает за нагрев воды в резервуаре до заданной температуры, такой как 50°C.

· Горячая вода должна доставляться через насосы и трубопроводы в « комнату» - то есть в нашу тестовую полость.

· Но независимо от того, насколько хороша изоляция, трубопровод всегда передает тепло в окружающую среду. Таким образом, горячая вода в процессе течения, температура будет постепенно снижаться. Чем длиннее трубопровод, тем больше разность температур окружающей среды, тем более очевидны "потери на пути" тепла.

После того, как горячая вода поступает в полость, тепло передается через теплообменник в металлическую полость, которая нагревает внутренний воздух и образец. Этот процесс теплообмена не на 100% эффективен, его эффективность зависит от площади теплообмена, скорости потока, теплопроводности материала и других факторов, в то время как сама полость также продолжает излучать тепло в окружающую среду.

Кроме того, в системе существует « запаздывание» и динамический баланс:

Когда вы меняете температуру, установленную в водяной бане, вся система занимает некоторое время, чтобы достичь нового баланса. Сама водяная ванна реагирует на скорость, но тепло передается в полость и стабилизирует ее температуру, что занимает больше времени.

• В конечном счете, система достигнет динамического равновесия: водяная баня подает воду при температуре выхода воды, которая немного выше целевой, после потери трубопровода завершает теплообмен в полости, точно стабилизируя температуру полости на вашем целевом значении. На этом этапе водяная ванна показывает, что температура отличается от температуры полости, что является неизбежным результатом нормальной работы системы.

Простая метафора: ваш домашний кондиционер установлен на 26°C, что ни в коем случае не означает, что температура выхода воды из котла отопления в районе также 26°C. Котел должен обеспечить более высокую температуру горячей воды, после подачи, чтобы гарантировать температуру в вашем доме до 26°C. Термованна - это именно этот « котл».

· С точки зрения пользовательской интуиции, "сколько установить, сколько должно быть", это очень интуитивная логика.

Но с точки зрения инженерной физики это игнорирует объективные законы передачи энергии. Требование о том, что « значение отображения источника равно фактическому значению конца», физически непрактично.

Фактически, почти все высокоточные приборы, использующие ванну с внешней циркуляцией для дистанционного контроля температуры, обычно используют модель « прямого мониторинга и обратной связи в целевой точке контроля температуры».

Например:

• В области обнаружения материалов: не только детектор проницаемости газа, высокоточное оборудование, такое как динамический термомеханический анализатор DMA, преобразователь крутящего момента и т. Д. Когда температура контролируется с помощью внешней циркуляционной ванны, ее основные температурные параметры относятся к температуре, в которой находится образец, а не к температуре, установленной в водной ванне. Это будет четко указано в стандартных оперативных процедурах прибора.

• В области химического синтеза и фармацевтики: термостат реактора, как правило, вводит датчик температуры внутри котла, контролирует температуру реактивной жидкости в режиме реального времени и таким образом возвращает ее внешнему термостату для достижения точного контроля. Если вы посмотрите только на температуру, показанную в циркулирующей ванне, вы не можете узнать, что на самом деле происходит в чаше.

• В области производства полупроводников: процессы, такие как травление, нанесение покрытий и т.д., чрезвычайно строго контролируют температуру кристаллического диска, независимо от того, где находится система охлаждения, датчики температуры должны быть установлены внутри или на поверхности кристаллического диска для обеспечения точности контроля температуры.

Общей особенностью этих применений является то, что целью является локальная температура окружающей среды, при которой происходит объект или реакция, а не исходная температура теплоносителя. Температура источника - это регулируемое « средство», а конечная температура - это « цель», которую мы должны гарантировать.

Поэтому профессиональный дизайн продукта имеет решающее значение. Примеры продуктов серии GTR:

• Мы интегрировали высокоточные датчики температуры внутри наиболее критически важной испытательной полости для « мониторинга в реальном времени» и « прямого считывания» реальной температуры окружающей среды, в которой находится образец.

• Для продуктов GTR с трехполостным тестированием общепринятой практикой в промышленности является совместное использование нескольких полостей с одним датчиком. В то время как Cik независимо оснащен высокоточным датчиком для каждой испытательной полости, и его положение находится в пределах 3 мм от образца, предел гарантирует, что образец находится в самой реальной испытательной температуре, данные реальны, прозрачны, что является « золотым стандартом» управления температурой.

· В этой системе наружная водяная ванна является "исполнительным механизмом", а полостный датчик является "надзорным органом". Логика управления температурой продукта SKE основана именно на показаниях « надзорного органа», интеллектуально регулирует выход « исполнительного органа», обеспечивая тем самым, что температура полости всегда стабильна на заданной цели.

В то же время тестовая полость зарезервировала определенный интерфейс, который может быть проверен с помощью измеренного и калиброванного термометра, вставленного в полость. Данные говорят вам интуитивно: температура, показанная в данный момент камерным датчиком, - это температура, при которой образец находится на самом деле.

Вопросы клиентов возникают из разных точек зрения на сложные термодинамические системы. Наша миссия состоит именно в том, чтобы превратить сложные физические законы в стабильные и надежные результаты испытаний с помощью надежного дизайна продукта и прозрачного представления данных в ответ на проблемы клиентов.

Источники питьевой воды, клиенты всегда являются важным источником SKE вперед. Каждый наш прогресс не только олицетворяет мудрость и пот всех сикхов, но и не может быть отделен от долгосрочного доверия и поддержки большинства клиентов.

Прецизионная бесконечность, воображаемая осязаемость;

Исследования и разработки жесткого ядра, мягкие инновации.

Прецизионная бесконечность, воображаемая осязаемость; Исследования и разработки жесткого ядра, мягкие инновации. Команда R & D SKE всегда будет поддерживать первоначальное сердце, продолжать совершенствоваться, возвращать больше продуктов на рынок, с клиентами, чтобы создать ценность, беспроигрышное будущее.

Спасибо, что прочитали эту часть. Сосредоточьтесь на Цзинаньском SKE, обратите внимание на « Музей мембраны SKE», чтобы понять технологическую динамику тестирования, помочь в разработке продуктов и улучшении качества.