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实验用快速升降温恒温水浴装置

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实验用快速升降温恒温水浴装置,涉及一种恒温水浴装置。本实用新型采用传统的加热元件加温,用接触式温度计自动控制温度外,还利用磁力搅拌使水浴和样液温度分布均匀,用半导体制冷元件制冷组成快速升降温恒温水浴装置。与传统的恒温水浴相比,优点是控制温度及时准确,恒温体系温度分布均匀,因同时装有加热和冷却换热元件,可方便地实现在常温下将温度控制在高于或低于室温的位置。通过样液容器加盖的方式,在恒温的同时,又防止溶剂在恒温过程中的挥发损失。

技术领域

实验用快速升降温恒温水浴装置,本发明涉及利用磁力搅拌、加热和制冷元件、温度控制等部分构成的快速升降温恒温水浴装置。

背景技术

目前市场上供应的实验用恒温水浴主要有三类。一类是普通的恒温水浴,这种恒温水浴只是在水浴槽内配置一套恒温加热系统。由于没搅拌装置,因此它存在温度分布不均匀和升降温滞后性大等不足。第二类是在第一类恒温水浴基础上外带一机械搅拌装置。但由于搅拌器功率形式上的原因,很难做到迅速使水浴温度分布均匀。第三类是结构较复杂的所谓超级恒温水浴。它带内置机械搅拌器和供外接循环水用的水泵。这种水浴虽然可以较精确恒温,但由于装水量大,因此大范围升降温时间也较长。并且由于被恒温的容器内没有搅拌装置,单独使用也难以获得真正意义上的恒温。另外,这三类恒温水浴一个明显的不足之处是由高温向低温点过渡不是很方便。因为一旦升高温度,要使温度降下来,要么等待自然降温,要么更换大量的水重新以较慢的速度加热升温。最后一点,以上这些恒温水浴由于没有制冷源,所以只能将温度控制在室温以上,从而使得这类恒温水浴的使用范围在一定程度上受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服目前市场上实验用恒温水浴温度分布不均、升降温速度慢和更换控制点不方便等缺点,提供能实现温度分布均匀、控制点方便地转移、使待恒温样液能同时得到均匀传热效果的发明方案。

技术方案系统构成本实用新型如附图所示,是一种恒温水浴装置,采用传统的加热元件加热,用接触式温度计自动控制温度外,还利用磁力搅拌使水浴和样液温度分布均匀,用半导体制冷元件制冷;由磁力搅拌驱动器(1)、磁力搅拌子(2)和(3)、电热元件(4)、水浴(5)、样液容器(6)、校正温度计(7)、接触式温度计(8)、半导体制冷元件(9)和控制单元(10)部分构成。

电热元件(4)、半导体制冷元件(9)和接触式温度计(8)装在水浴(5)内适当的地方,磁力搅拌子(2)位于水浴(5)的底部。内有磁力搅拌子(3)、盖子上插有校正温度计(7)的带盖样液容器(6)以适当形式固定悬置在水浴(5)内的水中。水浴(5)连同内部的其它构件安放在磁力搅拌驱动器(1)上面。磁力搅拌驱动器(1)、电热元件(4)、半导体制冷元件(9)和接触式温度计(8)的电力驱动和信号传送引线分别与控制单元(10)相应的接口电连接。控制单元(10)有一连接电源的电源线插头。

2工作原理:如附图所示,将水浴(5)内装好水(或其它传热用液体介质)、样液容器(6)加好样液、接触式温度计(8)预调到温度控制点后,便可依次开启(预先已接通电源的)控制单元(10)中的磁力搅拌驱动器(1)和电加热元件(4)(或半导体制冷元件(9))的开关(或调节器),开始对水浴(从而对样液)进行磁力搅拌条件下的加热或冷却。当被调对象(样液温度)接近预设温度时,对照校正温度计(7)的温度显示值,通过调节接触式温度计(8)将温度控制点微调到位,从而可以保证被控制对象在设定点上保持恒温。由控制单元(10)的控制电路根据接触式温度计(8)内的状态,自动控制加热元件(4)或制冷元件(9)的在恒温状态时的开启或关闭。

由接触式温度计及相关电路执行的温度控制的功能也可用其它形式的反馈温度控制回路完成,如温度指示控制仪。

此恒温水浴通常在室温条件将水浴的温度精确地控制在高于或低于室温条件。当要求控制的温度点高于室温时,只需启用加热元件(4)以补充加热和(通过水浴壁)自然散热方式使水浴保持恒温。当要求控制的温度低于室温时,只需启用半导体制冷元件(9)的制冷作用和(通过水浴壁)自然吸热结合的方式使水浴保持恒温。

样液容器(6)盖子上有抽气孔可以使其与真空系统相接,从而可以获得本水浴用于样液真空浓缩等操作的效果。

有益效果与传统的恒温水浴相比有以下优点:1.由于是在水浴和样液同时搅拌下加热,既可以做到控制温度及时精确,可以保证被恒温体系的温度分布均匀。这是一般恒温水浴所难以做到的。

2.由于同时装有加热和冷却换热元件,因此可以方便地实现在常温下将温度控制在高于或低于室温的位置。这也是一般水浴所做不到的。

3.由于使用的是磁力搅拌原理,因此,受恒温的物料如系易挥发性的,可以通过加盖方式,在既保证温度均匀的同时,又防止溶剂在恒温过程中的挥发损失。而这也是一般恒温水浴所不能做到的。

4.由于使用带盖的样液容器,盖子上设有与接真空系统相连接的接口,因此可以方便地利用此水浴,在样液容器里外换热均匀良好的条件下,实现对样液的真空蒸发之类的操作。

附图说明

附图为快速升降温恒温水浴装置示意图。1.磁力搅拌驱动器、2.磁力搅拌子、3.磁力搅拌子、4.电热元件、5.水浴、6.样液容器、7.校正温度计、8.接触式温度计、9.半导体制冷元件、10.控制单元。

具体实施方式

参见系统构成和工作原理部分和附图。可以看出,本实用新型涉及的部件制作技术极为普通,而且技术成熟。只要将它们通过适当方式组合起来就可以实现本实用新型的功能。可以将控制单元(10)与磁力搅拌驱动器(1)紧凑地结合在同一机箱内。