低溫恒溫恒濕培養箱是一種能夠準確控制溫度和濕度,為各類生物、化學等實驗提供穩定環境的設備。其基本工作原理涉及多個系統的協同工作。
(一)溫度控制系統
1.制冷原理
-低溫恒溫恒濕培養箱通過壓縮機制冷來實現低溫環境。壓縮機將氣態制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體,然后經過冷凝器。在冷凝器中,制冷劑向外界空氣散熱,從氣態轉變為液態。液態制冷劑通過節流裝置(如毛細管或膨脹閥)后,壓力降低,進入蒸發器。在蒸發器中,液態制冷劑吸收箱內的熱量,蒸發為氣態,從而使箱內溫度降低。這個過程不斷循環,以維持箱內的低溫環境。
-例如,當設定溫度為較低值時,控制系統會啟動壓縮機,制冷劑開始循環,持續帶走箱內熱量,直到溫度達到設定值。
2.加熱原理
-為了實現溫度的準確控制,培養箱還配備了加熱系統。加熱元件(如電熱絲)在需要升溫時通電工作,產生熱量。這些熱量通過箱內的空氣循環系統均勻分布,使箱內溫度升高。
-當箱內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,控制系統啟動加熱元件,直到溫度達到設定值。同時,加熱和制冷系統會根據實時溫度動態調整工作狀態,以保持溫度的穩定。
(二)濕度控制系統
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,增加空氣濕度。蒸汽加濕則是通過加熱水產生水蒸氣,將水蒸氣通入箱內來提高濕度。
-例如,當箱內濕度低于設定值時,濕度傳感器會發送信號給控制系統,控制系統啟動加濕裝置,向箱內釋放水霧或水蒸氣,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。冷凝除濕是利用制冷系統使空氣中的水蒸氣冷凝成液態水,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。
-當箱內濕度高于設定值時,除濕系統會啟動,根據除濕方式的不同,將多余的水汽去除,以維持濕度的穩定。
(三)空氣循環系統
空氣循環系統在低溫恒溫恒濕培養箱中起著關鍵作用。它通過風扇等裝置使箱內空氣形成循環流動,確保溫度和濕度的均勻分布。這樣可以避免箱內出現局部溫度和濕度差異過大的情況,保證培養環境的一致性。