Что такое низкотемпературный термостат?

Что такое низкотемпературный термостат?

Низкотемпературный термостат — это устройство для тестирования окружающей среды, которое позволяет устанавливать температуру внутри инкубатора в диапазоне от низких до высоких температур (приблизительно от 0 °C до 60 °C или приблизительно от -10 °C до 50 °C).

Существуют большие модели, которые можно запрограммировать на изменение температуры в заданное время, а также небольшие модели, которые можно использовать на столе.

Применение низкотемпературных термостатов

Низкотемпературные термостаты — это тип оборудования для тестирования окружающей среды, используемого для испытаний в полевых условиях, где важны изменения в образцах при низких температурах. Основные области применения включают хранение и испытания, связанные с хранением, в пищевой промышленности, испытания на воздействие низких температур на животных и растения, а также низкотемпературные эксперименты в области биохимии.

Низкотемпературные постоянные температурные условия также необходимы для некоторых приложений и полезны для испытаний на культуру микроорганизмов и консервацию, а также для испытаний на культуру тканей растений и животных и консервацию. Кроме того, они также используются для испытаний на прочность и износ различных деталей и устройств.

Основные приложения включают испытания на выносливость и деградацию, в которых температура и время программируются для воспроизведения изменений температуры в течение 24-часового периода, испытания на выносливость и деградацию, в которых температуры изменяются до экстремально низких и высоких температур, и ускоренные испытания этих испытаний. По этой причине они устанавливаются в образовательных, испытательных и исследовательских учреждениях по всему миру.

Принцип работы низкотемпературных термостатов

Низкотемпературные термостаты — это устройства, которые поддерживают температуру внутри камеры на относительно низком уровне. Камера, в которую помещаются образцы, имеет внешнюю стенку с теплоизоляционной структурой, которая предотвращает влияние внешней среды на внутреннюю температуру.

Таким образом, эта структура сводит к минимуму влияние внешних изменений температуры и поддерживает внутреннюю температуру постоянной.

Низкотемпературные термостаты в целом подразделяются на два типа в зависимости от метода, используемого для контроля температуры внутри камеры: метод циркуляции воздуха и метод воздушной рубашки. Они объясняются в следующем порядке:

1. Метод циркуляции воздуха

В методе циркуляции воздуха вентилятор используется для перемешивания воздуха в камере для выравнивания температуры. В этом методе есть устройство, которое производит воздух с контролируемой температурой снаружи камеры, где находится образец.

Затем этот воздух подается в камеру, и вентилятор используется для расширения и циркуляции воздуха внутри камеры для выравнивания распределения влажности внутри камеры.

Эта система используется в относительно больших низкотемпературных термостатах.

2. Термостат с воздушной рубашкой для низких температур

Метод воздушной рубашки не имеет вентилятора. Он имеет слой циркулирующего воздуха, называемый воздушной рубашкой, снаружи камеры. Этот слой создает поток воздуха для управления температурой путем нагрева и охлаждения.

Естественная конвекция поддерживает равномерную температуру внутри камеры, окруженной воздушной рубашкой. При этом методе в камере, где хранятся образцы, нет большого количества сухого воздуха или избыточного потока воздуха, что снижает повреждение образцов.

Другая информация о низкотемпературных термостатах

1. Низкотемпературные термостаты с элементом Пельтье

Некоторые низкотемпературные термостаты относительно малы и используют устройство Пельтье для нагрева и охлаждения камеры. Устройства Пельтье представляют собой полупроводники, которые передают тепло от поглощающей тепло поверхности к теплогенерирующей поверхности при подаче электричества. В таких низкотемпературных термостатах устройство Пельтье находится в прямом контакте с внешней стенкой камеры, в которую помещается образец, для нагрева и охлаждения внутренней части.

Низкотемпературные термостаты, использующие элементы Пельтье, очень компактны и могут использоваться на поверхности стола. Например, некоторые из них подходят для инкубации и хранения небольших количеств микропробирок, флаконов (1-10 мл), центрифужных пробирок и чашек Петри.

Эти небольшие низкотемпературные термостаты не имеют неудобств, связанных с нестабильными температурами, вызванными открытием и закрытием двери, что может быть проблемой для инкубаторов большей емкости.

2. Разница между низкотемпературными термостатами и инкубаторами

К инкубаторам также относятся устройства, используемые для защиты живых организмов, например, инкубаторы для новорожденных. Критическое различие между ними заключается в том, что инкубаторы, продаваемые для использования в качестве инкубаторов, например, могут быть установлены на температуру в диапазоне от 20 °C до 40 °C, что является более узким диапазоном температур, чем у низкотемпературных термостатов.

Некоторые инкубаторы также имеют функцию поворота яиц, которая необходима для возврата яиц, и функцию контроля влажности, которая необходима для создания инкубационной среды и не может использоваться в качестве замены низкотемпературным термостатам.

Является ли устройство, обозначенное как инкубатор, низкотемпературным термостатом или инкубатором, можно определить по диапазону настройки температуры. Например, инкубатор, который можно регулировать в диапазоне от -10°C до 60°C, является низкотемпературным термостатом, в то время как тот, который ограничен температурным диапазоном, близким к температуре тела 30°C ± 10°C, является инкубатором.