Bonjour tout le monde, ici jinanske.

Aujourd'hui, nous allons explorer une question qui est souvent posée dans le contrôle de la température des instruments de précision.

Pourquoi le bain d'eau thermostatique du testeur de perméabilité au gaz fixe - t - il une température qui ne correspond pas à la température réelle de la cavité d'essai?

C'est en fait un problème très classique dans le domaine du contrôle de la température de précision, très spécifique et très représentatif. Du point de vue de la thermodynamique et de la pratique de l'ingénierie, s'attendre à ce que ces deux températures coïncident est un bel idéal qui est difficile à atteindre en réalité. Ce n'est pas un défaut de l'appareil, mais il est déterminé par les lois fondamentales du transfert d'énergie.

Alors, quelle est exactement la cause principale?

La clé est que la chaleur dans le processus de transfert, il y a nécessairement des pertes et des gradients. On peut imaginer l’ensemble du système comme un système de chauffage:

· un bain d'eau thermostatique est comme une « chaudière» chargée de chauffer l'eau à l'intérieur du réservoir à une température définie, par exemple 50 ° c.

· l'eau chaude doit passer par des pompes et des tuyaux, qui sont transportés dans la « pièce» - C'est - à - dire notre cavité d'essai.

· mais peu importe la qualité de l'isolation, les tuyaux dissipent toujours la chaleur dans l'environnement. Par conséquent, l'eau chaude descend progressivement pendant le flux. Plus le tuyau est long, plus la différence de température ambiante est grande, plus la « perte de route» de chaleur est évidente.

· après l'arrivée de l'eau chaude dans la cavité, il est nécessaire de transférer la chaleur à la cavité métallique à travers un échangeur de chaleur, qui réchauffe l'air et l'échantillon à l'intérieur. Ce processus d'échange de chaleur n'est pas efficace à 100%, son efficacité est influencée par de nombreux facteurs tels que la zone d'échange de chaleur, le débit d'eau, la conductivité thermique du matériau, tandis que la cavité elle - même dissipe constamment la chaleur dans l'environnement.

De plus, le système présente une « hystérésis » avec un équilibre dynamique:

· lorsque vous modifiez la température de réglage du bain d'eau, l'ensemble du système prend un certain temps pour atteindre un nouvel équilibre. Le bain d'eau lui - même répond à la vitesse, mais il faut plus de temps pour que la chaleur passe à la cavité et stabilise sa température.

· en fin de compte, le système atteint un équilibre dynamique: le bain d'eau fournit de l'eau à une température de sortie légèrement supérieure à la cible, subit des pertes de ligne et complète l'échange de chaleur au niveau de la cavité, ce qui stabilise la température de la cavité à votre valeur cible. À ce stade, le bain d'eau affiche une température différente de celle de la cavité et est une conséquence inévitable du bon fonctionnement du système.

Une métaphore simple: le réglage de la climatisation de votre maison à 26 ° C ne signifie en aucun cas que la température de sortie de l'eau d'une chaudière de chauffage cellulaire est également de 26 ° c. la chaudière doit fournir de l'eau chaude à une température plus élevée, qui est délivrée pour garantir que la température de votre maison est de 26 ° c. un bain d'eau thermostatique est exactement cette « chaudière».

· de l'intuition de l'utilisateur, "autant que vous le définissez, autant que vous le devriez", ce qui est tout à fait logique intuitive.

· mais du point de vue de la physique de l'ingénierie, cela ignore les lois objectives du transfert d'énergie. Exiger que « la valeur affichée à la source soit égale à la valeur réelle du point final » est physiquement irréaliste.

En fait, presque tous les instruments de haute précision qui utilisent un bain de circulation externe pour le contrôle de la température distale utilisent généralement le mode « surveillance directe et rétroaction au point cible de contrôle de la température».

Par exemple:

· dans le domaine de la détection des matériaux: non seulement les testeurs de perméabilité au gaz, tels que les Analyseurs thermomécaniques dynamiques DMA, les rhéomètres de couple et d'autres équipements de haute précision, tout ce qui contrôle la température par un bain de circulation externe, ses paramètres de température de base se réfèrent à la température de L'endroit où se trouve l'échantillon, pas à la température du bain d'eau. Ceci est clairement indiqué dans les procédures de fonctionnement standard de l'instrument.

· dans le domaine de la synthèse chimique et pharmaceutique: le contrôle de la température de la cuve de réaction insère généralement un capteur de température à l'intérieur de la cuve, surveille la température du liquide de réaction en temps réel et la renvoie à l'équipement thermostatique externe pour un contrôle précis. Si vous regardez seulement la température affichée du bain de circulation, vous ne pouvez pas savoir ce qui se passe réellement à l'intérieur de la cuve.

· dans le domaine de la fabrication de semi - conducteurs: les processus de gravure, de revêtement, etc. sont extrêmement stricts pour le contrôle de la température de la table de cristal, quel que soit l'emplacement du système de refroidissement, le capteur de température doit être installé à l'intérieur ou à la surface de la table de cristal pour assurer la précision du contrôle de la température.

Les caractéristiques communes à ces applications sont les suivantes: la cible est la température ambiante locale à laquelle se produit l'objet mesuré ou la réaction, et non la température à la source du vecteur thermique. La température à la source est un « moyen» réglable, et la température finale est le « but» que nous devons garantir.

La conception professionnelle des produits est donc essentielle. Prenons par exemple les produits de la gamme cisk GTR:

· nous avons intégré des capteurs de température de haute précision à l'intérieur des cavités d'essai les plus critiques pour la « surveillance en temps réel» et la « lecture directe» de la température ambiante réelle dans laquelle se trouve l'échantillon.

· pour les produits GTR testés à trois cavités, il est courant dans l'industrie de partager un capteur à plusieurs cavités. Sike a équipé chaque cavité d'essai de capteurs de haute précision indépendamment, et sa position est à moins de 3 mm de l'échantillon d'essai, afin de s'assurer que l'échantillon est à la température d'essai la plus réaliste, les données sont vraies, transparentes et constituent la « norme d'or» du contrôle de la température.

· dans ce système, le bain d’eau externe est un « actionneur », tandis que le capteur de cavité est un « superviseur ». La logique de contrôle de la température des produits sikker, qui est soumise à la lecture de « l'autorité de surveillance», régule intelligemment la sortie de « l'actionneur», assurant ainsi que la température de la cavité est toujours stable sur la cible définie.

· dans le même temps, la cavité d'essai est réservée à des interfaces spécifiques qui peuvent être vérifiées à l'aide d'un thermomètre calibré métrologiquement et de plus grande précision inséré dans la cavité. Les données vous le diront intuitivement: la température affichée par le capteur de cavité est la température à laquelle se trouve réellement l'échantillon.

Les doutes des clients, découlant de différentes perspectives de compréhension des systèmes thermodynamiques complexes. Notre mission est de répondre aux préoccupations de nos clients en traduisant des lois physiques complexes en résultats de test stables et fiables grâce à une conception solide des produits et à une présentation transparente des données.

Buvez de l'eau, les clients sont toujours une source importante pour Thicke. Chacun de nos progrès ne se résume pas seulement à la sagesse et à la sueur de tous les sikhs, mais il est également inséparable de la confiance et du soutien à long terme de la plupart des clients.

Précision illimitée, imagination tangible;

R & D hardcore, innovation douce.

Précision illimitée, imagination tangible; R & D hardcore, innovation douce. L'équipe de R & D de Sike maintiendra toujours l'esprit d'origine, continuera d'améliorer, redonnera au marché avec plus de produits, créera une valeur et un avenir gagnant - gagnant avec les clients.

Merci d'avoir lu ce numéro. Concentrez - vous sur Jinan Sike, suivez le "Sike Membrane Hall" pour comprendre la dynamique de la technologie d'inspection, aider à la recherche et au développement de produits et à l'amélioration de la qualité.