Погружные термостаты — принцип работы, типы, преимущества

Температурный контроль — это важнейший аспект работы лабораторий, научных институтов и производственных предприятий. Поддержание стабильной температуры необходимо для проведения точных экспериментов, химических реакций и технологических процессов. В этих задачах незаменимы погружные термостаты.

Аппараты обеспечивают высокую точность регулирования температуры, достигая стабильности в пределах десятых долей градуса. Их применяют в научных исследованиях, фармацевтической промышленности, биотехнологиях, а также в пищевом производстве.

Что такое погружной термостат и зачем он нужен?

Погружной термостат — это устройство для точного контроля и поддержания заданной температуры в жидкостной среде. Он состоит из нагревательного элемента, циркуляционного насоса и термодатчика, которые работают вместе для создания стабильных температурных условий. Основная функция термостата — нагревать, охлаждать или поддерживать температуру в пределах заданного диапазона значений. При этом аппарат можно погружать в резервуары с жидкостью. Погружной термостат необходим для тестирования образцов, проведения химических реакций и биологических экспериментов. Оборудование для температурного контроля также используется в испытательных центрах для точного измерения характеристик материалов, веществ при определенных температурах.

Принцип работы и устройство

Погружной термостат предназначен для создания стабильной температурной среды в диапазоне от -90°C до +300°C (в зависимости от модели). Его конструкция обеспечивает точность регулировки температуры до ±0,01°C, что делает устройство востребованным в высокоточных процессах. Прибор состоит из нагревающего элемента, охладительной системы (в моделях с функцией охлаждения), циркуляционного насоса, термодатчика и системы управления.

Как это работает: пользователь погружает прибор в резервуар с теплоносителем и задает необходимую температуру через панель управления. Термодатчик измеряет текущую температуру жидкости. Нагревательный элемент или система охлаждения включаются для достижения заданного значения. Циркуляционный насос перемешивает жидкость, предотвращая образование холодных или горячих зон в объеме теплоносителя, выравнивая температурное поле.

Термостаты могут работать с разными жидкостями: водой, силиконовым маслом или специальными теплоносителями. Некоторые модели поддерживают возможность программирования режимов и подключения к компьютеру.

Типы погружных термостатов и их особенности

Погружные термостаты делятся на две основные группы: для нагрева и для охлаждения.

Нагревающие

Эти устройства предназначены для повышения температуры жидкостей и ее поддержания в заданном диапазоне. Температурный диапазон таких термостатов — от комнатной температуры до +300°C, в зависимости от модели. Они используются в химических реакциях, термостатировании образцов, тестировании материалов и других процессах, где требуется стабильное тепло.

Простая конструкция делает термостаты для нагрева надежными и доступными. Они подходят для задач, не требующих специального давления или среды., например, для процессов в биотехнологиях или приготовления растворов.

Охлаждающие

Эти устройства работают в отрицательном температурном диапазоне до -90°C. Они оснащены охлаждающими системами, которые позволяют снижать температуру до экстремально низких значений. Термостаты для охлаждения необходимы для исследований в криогенной среде, хранения чувствительных материалов или улавливания легколетучих растворителей.

Преимущества погружных термостатов в лабораториях

Погружные термостаты обеспечивают стабильный контроль температуры, что делает их незаменимыми в лабораторных условиях. Их использование дает ряд преимуществ:

Высокая точность. Аппараты поддерживают температуру с точностью до ±0,01°C. Это особенно важно при проведении сложных экспериментов, где малейшие температурные колебания могут повлиять на результат.

Стабильность условий. Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение температуры по всему объему жидкости.

Универсальность применения. Подходят для работы с различными жидкостями: водой, маслами или химическими растворами. Они могут использоваться как в собственных резервуарах, так и в резервуарах Заказчика.

Экономия времени. Быстрый нагрев или охлаждение сокращает время подготовки к экспериментам. Например, некоторые современные модели могут нагревать жидкость со скоростью до 5°C в минуту.

Автоматизация процессов. Многие модели оснащены программируемыми системами управления, могут подключаться к компьютеру. Это позволяет задавать сложные температурные профили, автоматизировать рутинные процедуры.

Надежность и безопасность. Современные устройства имеют защиту от перегрева, датчики уровня жидкости и сигнализацию ошибок. Это снижает риск аварийных ситуаций, повышает общую безопасность.

Погружные термостаты делают лабораторные процессы более эффективными, точными и безопасными. Их использование позволяет сосредоточиться на исследованиях, не беспокоясь о контроле температуры.

Критерии выбора погружного термостата для лаборатории

Выбор подходящего погружного термостата зависит от задач, которые предстоит решать в лаборатории. В первую очередь необходимо учитывать температурный диапазон устройства. Для процессов, связанных только с нагревом, подойдут термостаты с верхним пределом температуры до +300°C. Если же требуется работа при низких температурах, обратите внимание на модели с охлаждающей системой, которые способны поддерживать температуру до -90°C.

Важным критерием является точность и стабильность поддержания температуры. Для высокоточных исследований лучше выбирать устройства с погрешностью не более ±0,01°C. Такая точность необходима для биологических экспериментов, химических реакций и тестирования материалов.

Объем резервуара также имеет значение. Для работы с большими объемами жидкости, например, до 50 литров, подойдут аппараты с мощными насосами и высокой скоростью циркуляции. Если лаборатория работает с небольшими объемами теплоносителя, подойдут более экономичные модели с меньшей мощностью насоса.

Следует учитывать тип рабочей жидкости, с которой будет взаимодействовать термостат. Материал конструкции должен быть устойчивым к агрессивным средам, особенно если планируется использование кислот или щелочей.

Важным фактором является функциональность устройства. Наличие программируемых режимов, возможность подключения к компьютеру или интеграции в общую систему управления лабораторией значительно упрощает работу. Для некоторых задач может быть полезна функция быстрого переключения между нагревом и охлаждением.

Подбирая термостат с учетом всех этих параметров, можно найти оптимальное решение, которое обеспечит стабильность и точность в любой лабораторной задаче.

Обзор популярных моделей погружных термостатов и их характеристики

В нашем каталоге есть оборудование производителя Lauda. Рассмотрим три основные линейки: Alpha, ECO и Proline, отличающиеся своим функционалом и характеристиками.

Lauda Alpha

Модели серии Alpha — это экономичные погружные термостаты для простых задач. Они обеспечивают поддержание температуры в диапазоне от +25°C до +100°C и работают с негорючими жидкостями, такими как вода или вода/гликоль.

Теплопроизводительность устройств - от 1 до 1,5 кВт, что позволяет использовать их для базовых лабораторных процессов. Термостаты оснащены винтовым зажимом, который позволяет устанавливать их в любые резервуары.

Преимуществом Alpha является возможность дооснащения циркуляционным насосом или охлаждающим змеевиком, что превращает их в полноценные системы термостатирования. Эта линейка подходит для лабораторий, где важна экономичность и надежность.

Lauda ECO

Серия ECO представлена двумя вариантами исполнения: Silver и Gold. Оба типа имеют широкий температурный диапазон от 25°C до +200°C и теплопроизводительность от 2 до 2,6 кВт.

• Модели Silver оснащены ЖК-дисплеем, поддерживают одну программу с 20 сегментами.
• Модели Gold имеют более продвинутый TFT-дисплей, предлагают до пяти программ с 150 сегментами.

Термостаты ECO подходят для работы с ваннами с толщиной стенки до 30 мм и глубиной не менее 150 мм. Они обеспечивают гибкость подключения благодаря USB-интерфейсу и возможности установки дополнительных модулей (например, для датчика Pt100).

Благодаря высокой точности и расширенной функциональности серия ECO используется для термостатирования в биотехнологиях, фармацевтике и других высокоточных областях.

Lauda Proline

Термостаты с мостовым креплением Proline — это мощные и универсальные устройства для задач, требующих работы в широком диапазоне температур от +30°C до +300°C.

Теплопроизводительность моделей составляет 3,6 кВт, что делает их подходящими для интенсивного термостатирования в больших ваннах глубиной от 320 мм. Они оснащены насосом Varioflex с 8 ступенями работы.

Модели Proline делятся на две категории:

• PB — стандартные насосы для универсального термостатирования.
• PBD — усиленные насосы для работы в условиях повышенной нагрузки.

Proline обладает интуитивной системой управления и подходит для работы с ваннами шириной от 310 до 550 мм. Эргономичный дизайн, наличие телескопической стойки и дополнительных соединений обеспечивают удобство эксплуатации.

Заключение: Значение погружных термостатов для современных лабораторий

Погружные термостаты стали незаменимым инструментом в современных лабораториях. Они обеспечивают точный контроль температуры для разных задач — от биологических исследований до сложных химических реакций. Благодаря большому числу моделей, каждая лаборатория может подобрать решение, соответствующее задачам и бюджету. Использование термостатов не только повышает качество исследований, но и сокращает время выполнения экспериментов, что особенно важно при росте требований к научным и производственным процессам.

Источник фото: millab.ru