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層析柜原理、應用和主要硬件指標性能
分類:關于層析柜 發布時間:2022-07-25 10:23:17 作者: 來源:

一、層析柜

 

  層析柜是專為生化層析實驗而研制的特殊用途低溫柜,也可用于其他需要低溫環境的實驗,或用于物品冷藏。經過科學設計,冷柜總高度一般不超過2米,便于進出房間和電梯。

 

 

二、層析柜用途

 

  主要用在生命科學研究的高校學科和科研院所,主要用來進行各種酶類,肽類,大分子,核酸等物質的生化層析分析試驗。也可用于其他需要低溫環境的實驗,或用于物品冷藏。專門為對溫度要求很高的各種應用設計,可以在箱內操作層析設備和其它簡易安裝的儀器和設備。

 

三、層析柜硬件構成

 

1、制冷系統

 

  標準的制冷系統由壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、電磁閥等組成。

用管道依次將這些設備連接,形成一個封閉式系統。系統工作時,壓縮機將蒸發器所產生的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入汽缸內,經壓縮機壓縮,壓力升高(溫度也升高)到稍大于冷凝器內的壓力時, 將其汽缸內的高壓制冷制蒸氣排到冷凝器中。(所以壓縮機起著壓縮與輸送制冷劑作用)在冷凝內高溫高壓的制冷劑蒸氣與溫度較低的空氣(或常溫水)進行熱交換而冷凝為液態制冷劑,這時液態制冷劑經過膨脹閥降溫(降壓)后入蒸發器,在蒸發器內吸收被冷卻物體的熱量后在汽化。這樣被冷卻物體便得到冷卻而制冷劑蒸氣又被壓縮機吸走,因此在制冷系統中經過壓縮、冷凝、膨脹、蒸發四個過程完成一個循環。

 

制冷系統原理如下圖所示:

 制冷原理.png


2、溫控系統


  
溫控系統的核心部件是溫度傳感器,溫度傳感器對環境溫度自動進行采樣、即時監控,當環境溫度高于控制設定值時控制電路啟動,可以設置控制回差。如溫度還在升,當升到設定的超限報警溫度點時,啟動超限報警功能。當被控制的溫度不能得到有效的控制時,為了防止設備的毀壞還可以通過跳閘的功能來停止設備繼續運行。

溫控系統在層析柜里面是重要的硬件,主要要看傳感器的靈敏度、數量和分布,溫控性能也要關注,一般來說,溫控范圍、溫控精度等參數是有溫控器來決定的,和層析柜的關系不大,有的溫控系統能控制的溫度范圍很寬,但實際溫控需要根據層析柜本身的制冷系統來決定;溫控均一性也需要和層析柜結合起來才有好的效果。

 

 

3、風道設計

 

層析柜內部的風道設計是生產商最容易忽略的部分,而風道設計是否合理直接影響到層析柜的溫度穩定性和均一性,直接影響到整體使用效果。層析柜內部的設計應考慮到冷風和熱風的比重差別,應用風扇的主動送風,在整個柜體里面形成主動均勻的空氣流;這里面還需要考慮是否會形成短程的空氣循環、開門時對柜體氣流的影響應降到最小、風扇的送風能力的設計等等因素。

 風道.png

層析柜內部空氣流動圖

 

4、層析柜配件

 

多功能的層析柜一般能在滿足層析實驗要求的情況下兼顧到藥品保存的需求,以提高層析柜的使用效率,所以首先應配置固定層析柱的立柱和夾子,其次需要配置放置儀器設備的擱板(能有一定的承重能力),另外還需配置內部電源,一般應為防水防漏電的插座;藥品保存功能則需配置相應數量的擱物架,而且要求能和層析用的擱板進行更換,層析所使用的立柱和夾子應能拆除或不影響藥品保存擱物架的放置。

 

 

 

四、層析柜主要性能指標

 

層析柜說到底是一種低溫柜,核心的功能是提供低溫的環境,所以溫度性能方面的指標是最重要的指標,例如:溫度均一性、溫度穩定性、溫控精度;當然,溫度性能方面的指標是最終的表現,它的好壞是有硬件性能和設計來保障的,例如:壓縮機性能、風機性能、整個制冷系統的設計、柜體的厚度、發泡的質量、柜體內部的設計、風道設計等等。

綜合來說,壓縮機性能、內部風道設計、溫度均一性幾個性能指標應強烈關注。其中壓縮機的品質保障了制冷系統的性能及其穩定性;內部風道設計可保障柜體內部的合理冷氣流,使溫控系統能達到最好的控制效果;溫度均一性則是整個柜體的綜合性能的集中表現。

 



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