半导体恒温循环槽应用AI仪表加热制冷双输出
发布时间2013-01-31 浏览次数：1255
一、概述
SCB系列半导体恒温循环槽，是自带制冷和加热的恒温设备。可在机内水槽进行恒温实验，或通过软管与其它设备相连，作为恒温源配套使用，也可用于给其它设备进行水循环加热或冷却等。
采用宇电AI系列30段程序型调节器加热制冷控制达到SCB系列半导体恒温循环槽控制。
二、特点及用途：
1、采用大功率半导体致冷组件作为冷源，不需要干冰、氨、氮、氟利昂等致冷剂，温度低、制冷快、寿命长。
2、可为外循环提供恒温源，操作简单方便。
3、专用液体离心循环泵，流量稳定，工作可靠。
4、可加搅拌或内循环，使温度更均匀。
5、采用的全自动智能PID数字双向控制系统，双目显示，温度连续可调，控温。
6、体积小、重量轻、无污染，可连续工作。SCB系列半导体恒温循环槽，是化工、医疗、医药、计量、电子、教育及科研等部门实验室理想的恒温设备。
7、主要技术参数：
输入电压： AC 220V 50Hz
传感器类型： Pt100
输出功率： DC4.5V 6A／DC 12V 8A（可定制）
控温范围： 0℃～70℃可用作低温或高温
控温方式： 全自动智能PID控制，双目显示双向控温，温度连续可调
控温精度： 高±0.1℃
程序控制： 30段＋20段程序控制
通讯接口： RS485（配RS232转换器）带计算机接口或程序控制。
外型尺寸： 305mm×280mm×120mm
使用环境： 温度10℃～40℃，湿度≤60%。
仪器为普通风冷散热，佳使用环境温度在5℃～25℃，湿度<80%。
三、控制性能
采用AI-808BGL1L14S型加热制冷双输出程序控温仪表来控制恒温控制设备，是专门为需要有双输出的设备温控系统而设计的，全自动智能PID双目数码显示双向控温系统，可实现升降温的自动转换，达到任意温度点的恒温，温度稳定性高。该恒温控制电源，体积小、重量轻、控温精度高。数码显示测量及控制温度，清晰、直观，可设置30段程序及计算机接口来记录升降温曲线。
加热控制：采用宇电生产的SSR系列小型固态继电器，采用高端固态继电器使用的恒流驱动线路，典型驱动电流恒定在5～mA，功耗低且可靠性高；配合光电藕合过零触发器，具有对电网干扰小且缘内压高的优点，输出端采用压敏电阻吸收电网尖蜂电压，漏电流小并长期可靠使用。固态继电器连接电加热元件，无触动控制，通用加热方式。
制冷控制：采用仪表输出继电器接点控制直流电源给半导体致冷片供电起到制冷的目的。制冷技术在科技领域中存在着多种致冷方法，吸收式、机械压缩式和半导体致冷 ,电子致冷的现象是温差电效应。
由于采用了供电的方式控制半导体制冷的方式，连续PID制冷控制有了方便的控制方法。
我国半导体致冷技术始于50年代末、60年代初。当时在上也是比较早的研究单位之一。60年代中期，半导体材料的性能达到了水平，60年代末至80年代初是我国半导体致冷器技术发展的一个台阶。在此期间，一方面研究半导体致冷材料的高优值系数，另一方面拓宽其应用领域。科学院半导体研究所投入了大量的人力与物力，获得了半导体致冷器。因而才有了现在的半导体致冷器的生产及其二次产品的开发和应用。
配合应用AI系列调节器使用连续的PID控制给恒温槽提供了供电方式的特种冷源。
特种冷源在技术应用上具有以下的优点和特点：
1、不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。
2、半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加热系统和致冷系统。
3、半导体致冷器是电流换能型器件，通过输入电流的控制，可实现的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。
4、半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到大温差。
5、半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于中低温区发电。
6、半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。
7、半导体致冷器的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。
通过以上分析，半导体温差电器件应用范围有：致冷、加热、发电，致冷和加热应用比较普遍，有以下几个方面：
(1)军事方面：导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。
(2)医疗方面：冷刀、冷台、白内障摘除器、血液分析仪等。
(3)实验室装置方面：冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种高低温实验仪器。
(4)专用装置方面：石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑散热器等。
(5)日常生活方面：空调、冷热两用箱、饮水机、除湿机等。 半导体致冷器件的散热是一门专业技术，也是半导体致冷器件能否长期运行的基础。良好的散热才能获得低冷端温度的先决条件。以下就是半导体致冷器的几种散热方式：
1、自然散热。
采用导热较好的材料，紫铜铝材料做成各种散热器，在静止的空气中自由的散发热量，使用方便，缺点是体积太大。
2、充液散热。
用较好的散热材料做成水箱，用通液体或通水的方法降温。缺点是用水不方便，浪废太大，优点是体积小，散热效果。
3、强迫风冷散热。
工作气氛为流动空气，散热器所用的材料和自然散热器相同，使用方便，体积比自然冷却的小，缺点是增加一个风机出现噪音。
以上所述给AI系列调节器提供了新的用途。