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恒溫槽的恒溫介質(zhì)

閱讀：1532 發(fā)布時(shí)間：2021-8-19

恒溫介質(zhì)

目前恒溫槽使用的介質(zhì)大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉價(jià)的的介質(zhì)，作范圍一般在5 ~95℃，但不能覆蓋常用的0℃，而較多恒溫槽使用防凍液代替水。根據(jù)有關(guān)研究，凍液與水按1: 1 混合，在- 30℃ 時(shí)性能仍正常。槽的表面溫場與室溫及介質(zhì)蒸發(fā)量有關(guān)。根據(jù)參考獻(xiàn)3，常壓下純防凍液表面張力46. 49 mN/ m（而純水表面張力0. 728 mN/ m（20℃），防凍液與水合后會(huì)極大增加水表面張力，造成分子內(nèi)聚力增加，從而使得蒸發(fā)量小于純水，故其垂直溫場優(yōu)于純水。此項(xiàng)性能對(duì)于射流結(jié)構(gòu)恒溫槽尤其明顯。筆者進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使用純水和防凍液（按水和防凍液1: 1 混合）的垂直溫場分別15 mK 和32 mK。當(dāng)恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時(shí)，需要遮蓋槽面以改善垂直溫場。筆者對(duì)某射流結(jié)構(gòu)的恒溫槽（98 ℃）進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：槽面有覆蓋場時(shí)，垂直均勻性為12 mK，波動(dòng)性為8 mK；無覆蓋物時(shí)，垂直均勻性為28 mK，波動(dòng)性為12 mK。

由此可見，無覆蓋物的影響相當(dāng)可觀。這在某些無法遮蓋槽面進(jìn)行檢測工作的情況下需要注意。

在高溫時(shí)，選擇蒸發(fā)量小的工作介質(zhì)可以減小此類影響，低粘度硅油是一種選擇。筆者對(duì)某廠家恒溫槽，使用低粘度硅油作介質(zhì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：在-30℃時(shí)，垂直物均勻性為4 mK，波動(dòng)性為12 mK；在100℃，垂直均勻性為2 mK，波動(dòng)性為5 mK。

食用油也是一種廉價(jià)導(dǎo)熱介質(zhì)，在100 ~200 ℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高，食用油極易炭化，形成黏性大的顆粒，纏繞在加熱絲上，使其導(dǎo)熱性變差，降低槽溫穩(wěn)定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻，導(dǎo)致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范圍建議使用硅油，并周期更換。

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