Что такое твердотельные термостаты: типы, применение

В данной статье мы узнаем, что такое твердотельные термостаты, какие есть особенности их конструкции и применения. Расскажем, какие виды таких лабораторных приборов существуют и как ими правильно пользоваться. Посмотрим, в каких сферах они применяются и как правильно выбрать необходимый твердотельный термостат.

Что такое твердотельные термостаты?

Твердотельные термостаты используются для нагревания, смешивания и охлаждения образцов, причем они позволяют работать с минимальными объемами веществ, не стоит путать с шейкерами для смешивания что это такое про их особенности и виды, мы уже говорили. Для работы используются пробирки и флаконы. Часто их используют не только для инкубации образцов, но и в качестве датчика температуры. Для автоматизации процесса в таких лабораторных приборах используют сигнальные реле выходы и реле. Термостат – один их самых надежных приборов, который позволяет регулировать температуру в различных системах. Интересно, что данный прибор – не технология современности, первые термостаты были известны еще в 17 веке в Англии.

Самые первые твердотельные термостаты использовались для сельского хозяйства, которому требовалось проводить инкубацию цыплят. На самом деле, это было одно из первых зарегистрированных устройств с обратной связью. В настоящее время ни одна лаборатория в мире не может обходиться без данного прибора. Он позволяет поддерживать заданную температуру с максимальной точностью, что вручную сделать не получится.

Постоянная температура рабочего вещества необходима для определения их вязкости и проведения серологических исследований, без термостата не получится качественно провести редуктазную пробу молока, определить ХПК и БПК в воде, он используется и при проведении медицинских процедур, например, плазмолифтинга. Термостаты могут быть как специальными, так и широкого назначения.

Какие бывают твердотельные термостаты

Твердотельные термостаты могут быть нескольких видов. Так, основные – это жидкостные и суховоздушные. При использовании первого типа образец погружается в жидкость, а во втором остается сухим. Самый популярный подвид жидкостных термостатов – жидкостные бани. Раньше в их точности исследователи сомневались, но сейчас технологии их изготовления значительно изменились, как и у любой химической лабораторной посуды купить которую можно из различных материалов, что позволило баням выполнять функции термостатов. Основное отличие в конструкции водяных бань и термостатов – наличие теплоносителя.

Водяные бани могут быть как одноместными, так и многоместными, причем оборудование можно найти как премиум класса, так и бюджетное. Минус таких термостатов в том, что они не могут работать при температуре ниже 0 или выше 100 градусов, это связано с тем, что при температурах вне данного диапазона вода меняет свое агрегатное состояние. При температуре ниже нуля она становится льдом, а при 100 закипает и превращается в пар.

При необходимости работы с веществами вне температурного диапазона от 0 до 100 градусов используют масляные бани и термостаты, они могут обеспечивать работу при температуре выше 200 градусов, все это, правда, будет зависеть от теплоносителя. Для того чтобы работать при низких температурах используют криостаты. Они незаменимы при определении вязкости и плотности нефтепродуктов.

Особенности конструкции

Особенности конструкции зависят от его назначения. Так, в жидкостных термостатах используют жидкость в качестве теплоносителя, это может быть, как вода, так и синтетическое масло. Ванны в таких приборах изготавливаются из нержавеющей стали, реже из прозрачного поликарбоната, последние помогают осуществлять визуальный контроль за состояние образца. Для того чтобы увеличить срок работы термостата лучше использовать закрытые типы с внешним контуром. Существуют и охлаждающие термостаты, которые функционируют за счет компрессионной холодильной машины.

В некоторых таких термостатах могут устанавливаться термоэлектрические элементы. Для того чтобы культивировать клеточные, тканевые и бактериальные культуры применяют инкубаторы, которые поддерживают определенный процент углекислого газа, ведь микроклимат лаборатории не всегда соответствует общим нормам и требованиям, для проведения некоторых видов исследований. Это достигается за счет такого элемента в конструкции прибора, как термокондуктометрический датчик. Влага будет образовываться за счет того, что происходит пассивное или подогреваемое испарение воды из поддона. Отдельным видом в классификации твердотельных термостатов стоят шейкеры, они позволяют перемешивать образцы в атмосфере.

Термостаты состоят, как правило, из камеры или шкафа, который является основным корпусом инкубатора. Его вместимость может быть различной от 20 до 800 литров. Внешняя стенка корпуса чаще всего производят из стали, а внутреннюю из алюминия. Пространство между ними всегда заполняется стекловатой, что позволяет поддерживать температуру внутри прибора и сэкономить на электроэнергии. Так же, важные элементы термостата – дверцы, панель управления, температурный контроллер, полки, уплотнители дверей, которые производят из асбеста, термометр, фильтры и контроллеры влажности воздуха.

Где применяют термостаты?

Термостаты применяют в исследовательских лабораториях различных направленностей. Это связано с тем, что с помощью данного прибора можно решить множество задач. В том числе, поддержание температуры, влажности, уровень кислорода и углекислого газа в рамках тех параметров, которые необходимы для проведения опытов. У твердотельных термостатов есть ряд преимуществ, так, климат контроль они обеспечивают с высокой точностью. Важные показатели можно собирать с их помощью без вмешательства посторонних факторов.

При использовании данного оборудования можно не переживать о том, что может произойти загрязнение образцов, как и с пробирками центрифужными градуированными, которые максимально герметичны. Основными критериями выбора прибора будут, как раз, поставленные задачи. Так, обращают внимание на объем и габариты, материалы, из которого изготовлен термостат, тип используемого в нем вентилятора. Важно, какая система управления используется и есть ли возможность программирования сигнализации, если будут происходить перепады температуры.