نحوه طراحي محفظه چمبر با كنترل دقيق دما

در بين تجهيزات مختلف موجود در آزمايشگاه، رايج ترين محصول، نوع چمبر است كه مبتني بر كنترل دما است. انواع مختلفي از محفظه ها بسته به هدف استفاده وجود دارد – مانند كوره هاي عمومي كه براي خشك كردن ظروف شيشه اي يا حلال استفاده مي شود، كوره هاي خلاء براي خشك كردن در حالت خلاء، انكوباتور براي كشت بافت، و اتاق هاي دما و رطوبت موجود براي كنترل رطوبت نيز وجود دارد. براي تست قابليت اطمينان استفاده مي شود. جدا از اينها، محفظه را مي توان به محدوده كنترل دما و حجم نيز تقسيم كرد، اما اساساً همه اين تجهيزات داراي يك ويژگي مشترك هستند كه مي توانند دماي محيطي مورد نظر را ايجاد كنند.

ممكن است تعجب كنيد كه چگونه محفظه مي تواند دماي دقيق مورد نظر ما را تنظيم كند.

بياييد نگاهي دقيق تر به نحوه طراحي محفظه چمبر در طراحي محفظه اي با كنترل دقيق دما بيندازيم.

در نظر گرفتن دما در چمبر

هنگام استفاده از محفظه هايي كه شامل تنظيمات دمايي مهم مانند اجاق ها يا انكوباتورها هستند، مي توان با اصطلاحات و ملاحظات مختلفي مواجه شد. ممكن است مشخصاتي از جمله نوسان دما، تغييرات دما و بيش از حد دما را روي هر محصول و همچنين زمان بازيابي مشاهده كنيد. به نظر مي رسد كه اينها اساساً يك چيز را اندازه گيري مي كنند، اما تفاوت هاي ظريف و در عين حال مهمي وجود دارد.

I. تنوع چمبر

تغييرات دما به يكنواختي دما بين نقاط مختلف اشاره دارد، در اين مورد در محيط داخلي محفظه اي كه نمونه ها در آن نگهداري مي شوند. اندازه گيري دما در يك نقطه ممكن است مقدار كمي متفاوت از يك نقطه ديگر را نشان دهد.

هر اصطلاح به توانايي ابزار براي اندازه گيري يا حفظ دما با دقت خاصي در برابر يك نقطه مرجع خاص توسط يك سنسور دما (مانند شكل 1) اشاره دارد. طبق DIN 12880، دما بايد در سه سطح افقي اندازه گيري شود كه از 9 نقطه اندازه گيري در هر سطح تشكيل شده است كه به طور مساوي در سراسر محفظه داخلي توزيع شده اند (شكل 2 را ببينيد). اين الزام همچنين اعمال مي شود، اگر يك سطح توسط مجموعه ها در اتاق كار مانع شود.

شكل 1 27 دما. نقاط اندازه گيري مطابق با DIN 12880

شكل 2 ㅣ سنسور دما

براي بررسي مقدار تغييرات، اندازه گيري بايد بر اساس دستورالعمل بالا دنبال شود. با اين حال، تغييرات دما، مقدار متوسط ​​داده هاي اندازه گيري شده در يك دوره معين نيست، بلكه تفاوت بين حداكثر و حداقل دماي واقعي است (شكل 3 را ببينيد).

شكل 3 ㅣ دما. منحني هاي سه نقطه اندازه گيري

II. نوسانات چمبر

نوسانات دما به پايداري دما اشاره دارد كه دقت دستگاه را در حفظ دماي نقطه تنظيم مي سنجد. همچنين به صورت يك مقدار مثبت/منفي بيان مي شود (محدوده نوسانات را در شكل 4 ببينيد). براي مثال، دماي محفظه واقعي با يك نقطه تنظيم “100 درجه سانتيگراد” و نوسان دما 0.2± درجه سانتيگراد ممكن است از 99.8 درجه سانتيگراد تا 100.2 درجه سانتيگراد متفاوت باشد.

شكل 4 ㅣ دما. منحني هاي سه نقطه اندازه گيري

III. بيش از حد

هنگامي كه محفظه به دماي از پيش تعيين شده گرم مي شود، طبيعي است كه دما قبل از تثبيت بيش از حد شود. يك محدوده پذيرفته شده دما بيش از حد در يك محدوده خاص است. هنگامي كه چمبر  پايدار است، محفظه بايد يكنواختي مشخص شده را حفظ كند. براي مثال، اگر دماي محفظه تنظيم شده باشد، قبل از خنك شدن به نقطه تنظيم، دماي واقعي بالاتر از دماي تنظيم شده است. محفظه ها با سرعت هاي مختلف گرم و سرد مي شوند، بنابراين زمان مشخص شده در يك محفظه از پيش گرم شده استاندارد شده است (شكل 5 را ببينيد).

شكل 5 ㅣ نمودار زمان گرم كردن

III. زمان ريكاوري (پس از باز شدن در)

تعريف زمان ريكاوري طبق استاندارد جديد DIN 12880:2007-05 اين است كه وقتي دما تثبيت شد، Chamber به مدت 30 ثانيه باز مي شود و زمان اندازه گيري مي شود تا دماي واقعي در وسط فضاي كار به طور دائم در انحراف حد باقي مي ماند. (شكل 6 را ببينيد)

شكل 6 ㅣ نمودار زمان بازيابي