恒溫槽在行業裏(li)的(de)應(ying)用(yong)

    恒溫槽是(shi)熱(re)工(gong)檢(jian)測(ce)方面的(de)壹種計(ji)量(liang)設(she)備，廣(guang)泛應(ying)用(yong)在溫(wen)度(du)計(ji)、熱(re)電阻等(deng)計(ji)量(liang)器(qi)具(ju)的(de)檢(jian)定(ding)領(ling)域。目(mu)前zui常見的(de)是以水(shui)或油為介質(zhi)的(de)水恒(heng)溫(wen)槽和(he)油恒溫槽。熱(re)管恒溫(wen)槽是(shi)利(li)用(yong)“熱(re)管"原理制(zhi)作的(de)新型(xing)低、中溫恒溫裝置(zhi)，適用(yong)於工(gong)業熱(re)電阻、工(gong)作用(yong)玻(bo)璃(li)液(ye)體(ti)溫度(du)計(ji)、高(gao)精(jing)密(mi)玻(bo)璃(li)液(ye)體(ti)溫度(du)計(ji)、低(di)溫熱(re)電偶(ou)、雙金屬溫(wen)度(du)計(ji)、壓(ya)力式溫度(du)計(ji)及二(er)等(deng)標(biao)準水銀溫度(du)計(ji)等(deng)溫(wen)度(du)儀表(biao)、計(ji)量(liang)器(qi)具(ju)的(de)檢(jian)定(ding)/校(xiao)準工作。它(ta)是(shi)油、水(shui)恒溫槽的(de)理想替(ti)代(dai)產(chan)品，與傳(chuan)統(tong)水、油槽相比，具(ju)有溫度(du)範圍(wei)寬、插孔深(shen)、溫場均(jun)勻(yun)性好(hao)、綠(lv)色(se)環(huan)保、自動循(xun)環(huan)等(deng)特點(dian)。
      寬溫場熱(re)管恒溫(wen)槽的(de)研(yan)制(zhi)具(ju)有深(shen)遠的(de)社會意義。我國大(da)量(liang)使用(yong)的(de)短(duan)型(xing)溫度(du)傳感(gan)器(qi)、短(duan)型(xing)溫度(du)變送(song)器(qi)，缺(que)乏適合(he)的(de)測(ce)試用(yong)恒溫(wen)槽，急(ji)需在寬溫場熱(re)管技術的(de)基礎(chu)上研(yan)制(zhi)專用(yong)產品。
      
二. 工(gong)作原(yuan)理
      自然(ran)界(jie)中的(de)熱(re)傳(chuan)遞(di)有三(san)種自然(ran)方式:傳(chuan)導(dao)、對流和輻(fu)射，在氣(qi)體(ti)或液體(ti)中,熱(re)傳(chuan)導(dao)過(guo)程(cheng)往往和對流同(tong)時發生。為(wei)解(jie)決(jue)科研(yan)、生(sheng)產中的(de)實際(ji)需(xu)求(qiu)，人們(men)不斷(duan)尋求(qiu)著(zhe)更(geng)的(de)熱(re)傳(chuan)遞(di)手(shou)段(duan)，“熱(re)管"技術便是其(qi)中之壹。
      “熱(re)管"是壹(yi)種傳熱(re)元件(jian)，其(qi)熱(re)阻比相同(tong)尺寸(cun)的(de)金屬材(cai)料小幾(ji)個(ge)數(shu)量(liang)級，可(ke)稱(cheng)為熱(re)的(de)“超導(dao)體(ti)"。熱(re)管的(de)導(dao)熱(re)能(neng)力(li)同(tong)時意味(wei)著(zhe)它(ta)具(ju)有極其(qi)優(you)良的(de)均(jun)溫(wen)性能，或(huo)“溫度(du)展平"能(neng)力(li)。

          “熱(re)管恒溫(wen)槽"是(shi)基於熱(re)管原理研(yan)制(zhi)的(de)壹種恒溫槽。熱(re)管恒溫(wen)槽的(de)核(he)心部(bu)分是(shi)壹個(ge)*密(mi)閉的(de)容器(qi)——熱(re)管管芯（見(jian)圖(tu)1），管芯上端(duan)有許(xu)多不同(tong)孔經的(de)插管，用於(yu)插(cha)入(ru)被校(xiao)溫度(du)計(ji)和(he)標準溫度(du)計(ji)，插(cha)管下端(duan)均(jun)被(bei)封堵(du)以保證(zheng)管芯的(de)氣密(mi)性。管芯內充有壹定量(liang)的(de)液態(tai)工(gong)質(zhi)。外部(bu)電源(yuan)通過(guo)管芯下(xia)部(bu)的(de)電加(jia)熱(re)器(qi)加(jia)熱(re)工(gong)質(zhi)時，部分液態(tai)工(gong)質(zhi)吸收大(da)量(liang)熱(re)能(neng)後(hou)產生汽(qi)化，變為(wei)蒸(zheng)汽(qi)的(de)工質(zhi)攜帶潛熱(re)充滿(man)管芯容(rong)器(qi)。蒸(zheng)汽(qi)在上升過(guo)程(cheng)中，遇到上端(duan)蓋(gai)、插(cha)管及內壁等(deng)部(bu)位(wei)（這(zhe)些(xie)部(bu)位(wei)不同(tong)程(cheng)度(du)地與(yu)外界(jie)接(jie)觸(chu)，有壹定的(de)熱(re)損(sun)失，溫度(du)可能(neng)稍(shao)稍(shao)偏低）會冷凝(ning)並釋放(fang)出(chu)潛熱(re)，冷(leng)凝(ning)後(hou)的(de)液態(tai)工(gong)質(zhi)在重力(li)的(de)作用(yong)下(xia)返回(hui)管芯底(di)部(bu)，被繼續(xu)加(jia)熱(re)，……，如(ru)此往復(fu)循(xun)環(huan)。

      上述過(guo)程(cheng)中，工質(zhi)作為(wei)載(zai)體(ti)，通過(guo)汽(qi)、液相變，不斷(duan)將從(cong)電源(yuan)獲取(qu)的(de)能量(liang)傳(chuan)輸(shu)到熱(re)管管芯內需要(yao)彌(mi)補能量(liang)的(de)部位(wei)，從(cong)而(er)保持(chi)著(zhe)管芯恒(heng)溫(wen)區(qu)內極小(xiao)的(de)溫差。

                                      

三(san).恒(heng)溫(wen)槽的(de)創新(xin)特點(dian)
        通過(guo)改(gai)進(jin)熱(re)管管芯冷(leng)凝(ning)區(qu)和加(jia)熱(re)區(qu)結構以及對化學工(gong)質(zhi)配方及工(gong)藝(yi)的(de)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)，使以下(xia)性能指(zhi)標得(de)到極大(da)提高(gao)。

• 1、提高(gao)熱(re)管動力(li)性能。熱(re)管技術用於恒溫(wen)槽，需(xu)要(yao)傳輸(shu)的(de)熱(re)能(neng)功(gong)率很小(xiao)，應(ying)通過(guo)結(jie)構改(gai)進(jin)，加(jia)強飽和蒸(zheng)汽(qi)的(de)流速，增(zeng)強換(huan)熱(re)能(neng)力(li)，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)整個恒(heng)溫(wen)區(qu)的(de)溫差。

• 2、向上擴展寬了均(jun)勻(yun)溫場(chang)區(qu)域。管恒溫(wen)槽的(de)有效均(jun)勻(yun)溫區(qu)基本(ben)上從(cong)距(ju)離(li)熱(re)管上端(duan)口150mm～ 200mm開(kai)始(shi)至450mm深(shen)度(du)。現在經過(guo)壹(yi)系(xi)列的(de)探索、試驗、改(gai)進(jin)，可(ke)使有效均(jun)勻(yun)溫場(chang)範圍(wei)向上擴展至不大(da)於80mm，使熱(re)管的(de)有效均(jun)勻(yun)溫區(qu)覆蓋(gai)80mm～450mm的(de)區(qu)域，甚(shen)至更寬，滿足(zu)全浸式玻(bo)璃(li)溫(wen)度(du)計(ji)、短(duan)型(xing)傳感(gan)器(qi)、特殊傳感(gan)器(qi)的(de)檢(jian)定(ding)/校(xiao)準/測(ce)試。

• 3、提高(gao)了(le)溫(wen)場(chang)均(jun)勻(yun)性。在上述有效均(jun)勻(yun)溫場(chang)範圍(wei)內，進(jin)壹(yi)步改(gai)善(shan)了(le)溫(wen)場均(jun)勻(yun)性，以保證(zheng)滿(man)足(zu)等(deng)壹(yi)、二等(deng)標(biao)準玻(bo)璃(li)溫(wen)度(du)計(ji)的(de)量(liang)值傳(chuan)遞所需(xu)溫(wen)場指標。

• 4、改(gai)善(shan)溫(wen)度(du)下限(xian)的(de)技術指標。目(mu)前的(de)熱(re)管恒溫(wen)槽在工(gong)作溫(wen)度(du)下限(xian)附近(jin)，由(you)於(yu)工質(zhi)蒸(zheng)汽(qi)壓不足(zu)導(dao)致熱(re)交換(huan)能(neng)力不足(zu)，直接(jie)影響(xiang)溫(wen)場(chang)均(jun)勻(yun)性指標(biao)和溫(wen)度(du)波動(dong)度(du)指標(biao)，應(ying)予(yu)以改(gai)善(shan)，這(zhe)與(yu)降低熱(re)管恒溫(wen)槽的(de)工作溫(wen)度(du)下限(xian)具(ju)有同(tong)等(deng)意義。

• 5、增(zeng)加(jia)快速降(jiang)溫(wen)功(gong)能(neng)。必(bi)要(yao)時，通過(guo)在熱(re)管散熱(re)器(qi)外部(bu)增(zeng)設(she)冷(leng)凝(ning)管等(deng)措(cuo)施，在保證(zheng)各(ge)指標(biao)的(de)前提下，大(da)幅度(du)提高(gao)降(jiang)溫(wen)速率，提高(gao)上、下行程(cheng)（循環(huan)）測(ce)試的(de)效率。

四、質(zhi)量(liang)保證(zheng)手(shou)段(duan)
1.對關鍵(jian)工(gong)藝(yi)、工裝的(de)研(yan)究(jiu)、改(gai)進(jin)和(he)試驗
      熱(re)管生產(chan)過(guo)程(cheng)主要(yao)包(bao)括：備料、焊接(jie)、清洗、烘(hong)幹、檢(jian)漏(lou)、抽(chou)空(kong)、充液(ye)、封口、電氣儀(yi)表(biao)安(an)裝、檢(jian)驗與測(ce)試等(deng)壹(yi)系(xi)列工(gong)序(xu)，各工(gong)序要(yao)求(qiu)十分(fen)嚴(yan)格，項目(mu)研(yan)制(zhi)過(guo)程(cheng)中，通過(guo)反(fan)復(fu)試(shi)驗、摸(mo)索，總結了(le)大(da)量(liang)關於(yu)熱(re)管制(zhi)作的(de)經驗，編(bian)制(zhi)出(chu)詳細(xi)、嚴(yan)格的(de)工藝(yi)文(wen)件(jian)，作為(wei)指(zhi)導(dao)今(jin)後(hou)生(sheng)產的(de)依據(ju)。研(yan)制(zhi)階段(duan)重點(dian)解(jie)決(jue)的(de)工藝(yi)問題(ti)有：
（1）防止傳(chuan)感(gan)器(qi)插管焊接(jie)過(guo)程(cheng)縮孔；
（2）引進(jin)氦(hai)質(zhi)普(pu)檢(jian)漏(lou)儀替(ti)代(dai)氣(qi)泡法(fa)檢(jian)漏(lou)，漏率的(de)檢(jian)測(ce)靈敏度(du)提高(gao)了(le)3～4個(ge)數(shu)量(liang)級，保證(zheng)了(le)熱(re)管的(de)氣密(mi)性、從(cong)而(er)保證(zheng)了(le)熱(re)管產品的(de)使用(yong)壽(shou)命；
（3）抽(chou)空(kong)過(guo)程(cheng)的(de)質(zhi)量(liang)控(kong)制(zhi)；
（4）特殊工藝(yi)保證(zheng)封口的(de)嚴(yan)密性。
2.對化學工(gong)質(zhi)配方及工(gong)藝(yi)的(de)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)
      計(ji)量(liang)/校(xiao)準用熱(re)管恒溫(wen)槽對工(gong)質(zhi)純度(du)要(yao)求(qiu)既(ji)嚴(yan)格又特殊。通過(guo)進(jin)壹(yi)步研(yan)究(jiu)各溫度(du)段(duan)熱(re)管的(de)工質(zhi)配方，以理論(lun)數(shu)據(ju)及現(xian)有實驗數(shu)據(ju)為基(ji)礎(chu)，采(cai)用正(zheng)交試(shi)驗、回歸分(fen)析等(deng)科學方法(fa)，找出(chu)工質(zhi)的(de)配比及制(zhi)備流程(cheng)，使熱(re)管工作溫(wen)度(du)範圍(wei)達到更寬，溫場指標(biao)更(geng)高(gao)。
五(wu)、熱(re)管恒溫(wen)槽與(yu)常規液(ye)體(ti)恒溫槽的(de)性能比較(jiao)
      1. 恒(heng)溫油(you)槽工(gong)作時(shi)，介(jie)質(zhi)會揮(hui)發、冒煙(yan)，汙(wu)染(ran)環(huan)境，影響(xiang)工(gong)作人員身體(ti)健(jian)康(kang)。熱(re)管恒溫(wen)槽工(gong)作介(jie)質(zhi)全密封，能夠避(bi)免(mian)上述汙(wu)染(ran)，屬於(yu)綠(lv)色(se)環(huan)保產品，因此具(ju)有廣闊的(de)市(shi)場(chang)前景(jing)。
      2. 恒(heng)溫(wen)油槽受(shou)加(jia)熱(re)介(jie)質(zhi)和自身材(cai)料、結構的(de)限制(zhi)，zui高(gao)工(gong)作溫(wen)度(du)壹般(ban)不超過(guo)300℃。熱(re)管恒溫(wen)槽的(de)工作溫(wen)度(du)可達300℃～500℃甚(shen)至更高(gao)，溫(wen)度(du)場均(jun)勻(yun)性優於(yu)0.05℃,是目(mu)前其(qi)它(ta)恒溫設(she)備無(wu)法(fa)達到的(de)，這壹(yi)溫(wen)區(qu)的(de)壹項(xiang)空(kong)白(bai)。
六、熱(re)管恒溫(wen)槽與(yu)幹體(ti)校(xiao)驗槽的(de)性能比較(jiao)
      需(xu)要(yao)特別(bie)提醒的(de)是，請(qing)不要(yao)將熱(re)管恒溫(wen)槽與(yu)“幹體(ti)校(xiao)驗槽"混(hun)淆。幹(gan)體(ti)槽主(zhu)要(yao)是靠(kao)金屬“恒(heng)溫(wen)塊"的(de)熱(re)傳(chuan)導(dao)均(jun)勻(yun)溫度(du)，zui大(da)的(de)優點(dian)是(shi)便攜(xie)，多用(yong)於(yu)現場(chang)溫度(du)校(xiao)驗。受(shou)工(gong)作原(yuan)理和體(ti)積(ji)所限(xian)，幹(gan)體(ti)槽壹(yi)般不太(tai)強調(tiao)溫場(chang)均(jun)勻(yun)性，通常從(cong)插(cha)孔下部(bu)向上的(de)40mm範圍(wei)內垂直(zhi)溫差在3℃～4℃；而(er)對於(yu)熱(re)管恒溫(wen)槽來(lai)說，溫場均(jun)勻(yun)性是zui重要(yao)的(de)指標(biao)。由(you)於(yu)熱(re)管中汽(qi)化工質(zhi)的(de)運動(dong)速度(du)是同(tong)材料金屬塊(kuai)導(dao)熱(re)速度(du)的(de)成百(bai)上千(qian)倍(bei)，所以熱(re)管恒溫(wen)槽有著(zhe)比“幹(gan)體(ti)"更好(hao)的(de)溫場(chang)均(jun)勻(yun)性，更適(shi)合實驗室檢(jian)定(ding)/校(xiao)準工作。兩者的(de)共同(tong)優點(dian)，僅(jin)僅(jin)在於(yu)沒有汙(wu)染(ran)。