低溫恒溫恒濕培養(yǎng)箱是一種能夠準確控制溫度和濕度,為各類生物、化學等實驗提供穩(wěn)定環(huán)境的設備。其基本工作原理涉及多個系統(tǒng)的協(xié)同工作。
(一)溫度控制系統(tǒng)
1.制冷原理
-低溫恒溫恒濕培養(yǎng)箱通過壓縮機制冷來實現(xiàn)低溫環(huán)境。壓縮機將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體,然后經(jīng)過冷凝器。在冷凝器中,制冷劑向外界空氣散熱,從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。液態(tài)制冷劑通過節(jié)流裝置(如毛細管或膨脹閥)后,壓力降低,進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中,液態(tài)制冷劑吸收箱內(nèi)的熱量,蒸發(fā)為氣態(tài),從而使箱內(nèi)溫度降低。這個過程不斷循環(huán),以維持箱內(nèi)的低溫環(huán)境。
-例如,當設定溫度為較低值時,控制系統(tǒng)會啟動壓縮機,制冷劑開始循環(huán),持續(xù)帶走箱內(nèi)熱量,直到溫度達到設定值。
2.加熱原理
-為了實現(xiàn)溫度的準確控制,培養(yǎng)箱還配備了加熱系統(tǒng)。加熱元件(如電熱絲)在需要升溫時通電工作,產(chǎn)生熱量。這些熱量通過箱內(nèi)的空氣循環(huán)系統(tǒng)均勻分布,使箱內(nèi)溫度升高。
-當箱內(nèi)溫度低于設定溫度時,溫度傳感器會將信號傳遞給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)啟動加熱元件,直到溫度達到設定值。同時,加熱和制冷系統(tǒng)會根據(jù)實時溫度動態(tài)調(diào)整工作狀態(tài),以保持溫度的穩(wěn)定。
(二)濕度控制系統(tǒng)
1.加濕原理
-加濕通常采用超聲波加濕或蒸汽加濕的方式。超聲波加濕是通過超聲波振蕩器將水霧化成微小的顆粒,這些顆粒在空氣中迅速蒸發(fā),增加空氣濕度。蒸汽加濕則是通過加熱水產(chǎn)生水蒸氣,將水蒸氣通入箱內(nèi)來提高濕度。
-例如,當箱內(nèi)濕度低于設定值時,濕度傳感器會發(fā)送信號給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)啟動加濕裝置,向箱內(nèi)釋放水霧或水蒸氣,直到濕度達到設定要求。
2.除濕原理
-除濕主要通過冷凝除濕或吸附除濕實現(xiàn)。冷凝除濕是利用制冷系統(tǒng)使空氣中的水蒸氣冷凝成液態(tài)水,然后通過排水裝置排出箱外。吸附除濕則是利用吸濕材料(如硅膠)吸收空氣中的水分,當吸濕材料飽和后,可以通過加熱等方式使其再生,重新恢復吸濕能力。
-當箱內(nèi)濕度高于設定值時,除濕系統(tǒng)會啟動,根據(jù)除濕方式的不同,將多余的水汽去除,以維持濕度的穩(wěn)定。
(三)空氣循環(huán)系統(tǒng)
空氣循環(huán)系統(tǒng)在低溫恒溫恒濕培養(yǎng)箱中起著關鍵作用。它通過風扇等裝置使箱內(nèi)空氣形成循環(huán)流動,確保溫度和濕度的均勻分布。這樣可以避免箱內(nèi)出現(xiàn)局部溫度和濕度差異過大的情況,保證培養(yǎng)環(huán)境的一致性。