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实验室烘箱/热风循环烘箱/对流烘箱如何选择合适的

实验室烘箱原理

一台好的实验室烘箱将持续多年日复一日的大量使用,因此在选择最适合您需求的烘箱时值得花很多心思。这篇博文列出了您在寻找用于骨料、土壤、混凝土或沥青测试的烘箱时需要考虑的一些最重要的功能。

测试应用

建筑材料测试应用使用实验室烘箱在受控温度下干燥材料并加热沥青材料以进行处理和测试。在加热集料、土壤和沥青时遵循测试协议并避免可能改变其特性的高温非常重要。这些烘箱被其他行业用于金属和其他材料的热处理、退火和调节等应用。

温度范围

将实验室烘箱与您的应用相匹配时,最大温度额定值是首要考虑因素。您显然需要一个最高温度等于或略高于测试方法要求的最高温度的烘箱。但具有较高温度范围的型号可能并不总能提供您在较低温度下所需的最佳稳定性和均匀性性能。此外,这些烘箱可能会使用更昂贵的组件并且操作起来可能更昂贵。

许多烘箱型号还列出了最低工作温度。这是烘箱将按照规定的规格执行的最低温度。在寻找使用不同测试方法测试各种材料的烘箱时,最低温度会发挥作用。

对流烘箱的类型

热量通过重力对流或机械通风(强制通风)分布在整个实验室烘箱的腔室中以加热内容物。

    • 重力炉依靠加热空气的温度和密度差异在室内循环。这种自然循环会导致温度稳定性和均匀性水平降低,并且会导致腔室中偶尔出现死点。另一方面,重力对流烘箱是简单干燥应用或强气流可能取代轻质样品材料的情况的理想选择。它们的购买和操作通常更经济。
    • 强制空气烘箱有动力鼓风机,通过腔室中的特殊挡板主动分配空气以产生均匀的加热。具有多个样品、更高水分含量以及所需精度或均匀性水平的应用将受益于强制空气对流。在决定烘箱时查看测试方法,许多 ASTM 和 AASHTO 标准要求强制通风设计。

使用强制空气对流设计模拟气流

腔室选择

腔室体积和尺寸是需要考虑的重要因素。腔室需要适应样品的大小和形状,您应该考虑在给定时间需要加载的样品数量。如果您根据一个太小的数字选择腔室尺寸,您的工作流程就会受到阻碍。过大的腔室意味着浪费您实验室的空间和更高的运行成本来加热未使用的腔室区域。在外部,烘箱需要适合可用的地板空间和天花板间隙,并且您必须能够通过可用的门洞将其移入。大多数烘箱室设计用于接受额外的架子并重新定位现有的架子。

均匀性和稳定性

实验室烘箱中的均匀性是衡量室内各点温度保持一致性的指标。冷点或热点会影响整体准确度并可能影响测试结果。所有信誉良好的烘箱制造商都会标明其实验室型号和一些工业型号的均匀度等级。稳定性是恒温器或控制器在烘箱中保持的设定点之上和之下的温度范围。

能源需求

在购买之前,您应该了解实验室电源的容量和配置以及烘箱的电源要求。您可能需要在安装前计划电气升级或修改。对于某些烘箱,在启动期间,电流消耗可能会超过规定的规​​格。当预计会有大容量的腔室或连续操作时,并且可以容忍降低的均匀性时,燃气烘箱也可能是一种选择。

通风

如果加热样品产生的烟雾在实验室中是不受欢迎的或有害的,则必须将烘箱的废气排放到外面。在某些情况下,烘箱可以放置在具有足够容量的通风橱下,并且许多烘箱都可以选择通过内置端口直接强制排气。某些型号包括防爆电机选项,当材料或烟雾特别易挥发时需要。水分含量高的样品也可能需要通风以获得足够的干燥性能。安全有效的通风可能需要暖通空调专业人员的服务来设计和安装最佳系统。

恢复时间

频繁打开烘箱门以添加或移除样品会给系统带来额外的负担,因为它试图弥补损失的热量。较短的温度恢复时间是理想的性能特征,但它确实需要额外的能量。如果您的规格要求高水平的均匀性和准确性,则更短的恢复时间对您很重要。否则,可以通过限制开门频率并在腔室中保持足够的样品负载来令人满意地控制热损失。

材料

许多实验室烘箱采用不锈钢内饰和搁架结构,以防止腐蚀和变质。如果您的材料不是特别具有腐蚀性,您可以考虑将内部镀层或镀锌钢的模型作为经济的选择。双壁结构的烘箱和外柜之间的绝缘良好,运行更经济、更均匀,外表面温度更低,安全性更高。

控制选项

提供多种控制器选项,从带双金属恒温器的简单模拟刻度盘到带数据记录、校准程序、自诊断功能,甚至远程 Web 访问的高精度可编程数字 PID 控制器。相当整洁的东西,但你必须平衡功能的成本和收益。如果您每天要处理大量样品,或者您的实验室“人员不足”,那么烘箱具有定时、自动甚至远程操作和温度保护设置点将会很有帮助。如果入门级技术人员会使用烘箱,也许越简单越好。关键是要仔细考虑可用的选项并做出明智的决定。