Anwendung
Um zu untersuchen, ob sich das thermochrome Phasenwechselverhalten von Polydiacetylen-Dünnschichten verändert, wenn sie auf ein Kohlenstoffsubstrat wie Graphen aufgebracht werden, entwickelte ein Forscher einen Transfer-Wärmeblock, dessen Temperatur über einen bestimmten Zeitraum hinweg mit hoher Genauigkeit reguliert werden konnte. Das System ermöglichte es dem Forscher, visuelle Beobachtungen durchzuführen und gleichzeitig Raman-Spektroskopie und UV-Vis-Reflexionsspektroskopie an der Probe durchzuführen.
Productos OMEGA utilizados en esta aplicación
Produkte
Die obige Abbildung zeigt das Schema der PID-gesteuerten Wärmequelle. Die Anwendung umfasst drei OMEGA-Produkte, ein Kunststoffgehäuse, eine Hochtemperaturisolierung, einen Aluminiumblock, hochtemperaturbeständiges Epoxidharz, ein Netzkabel, Kabelverbinder, ein Elektronikgehäuse und hochtemperaturbeständige Emaillefarbe:
CN32PT-330: Ein mikroprozessorgesteuerter Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler), der Eingaben von Thermoelementen, RTDs, Thermistoren, Gleichspannung, Gleichstrom oder Dehnungsmessstreifen akzeptiert. Die Regelung kann über eine Ein-/Aus- oder Heiz-/Kühl-PID-Strategie erfolgen. Das Gerät verfügt über ein dreifarbiges programmierbares Display. Es sind verschiedene Konfigurationen mit mechanischem Relais, SSR, Gleichstromimpuls und analogen Spannungs- oder Stromausgängen verfügbar.
CIR-2025-120V: Dieser robuste, stoß- und vibrationsfeste Kartuschenheizkörper mit hoher Dichte ist für den Einsatz in Anwendungen mit Formen, Matrizen, Platten, Heizplatten und Dichtungsvorgängen ausgelegt. Er verfügt über eine Incoloy®-Ummantelung für verbesserte Wärmeleitfähigkeit, die bei Betriebstemperaturen von bis zu 760 °C (1400 °F) und Manteltemperaturen von bis zu 870 °C (1600 °F) mit Typ-K-Leitungen betrieben werden kann. In dieser Anwendung wurden zwei 75-W-Patronenheizungen eingesetzt.
TC-K-NPT-G-72: Dieses Thermoelement ist mit Glasfaser isoliert und verfügt über einen Edelstahlmantel sowie abisolierte Anschlüsse. Seine robuste Rohrstecker-Thermoelement-Sonde eignet sich in Verbindung mit einer freiliegenden Verbindungsstelle perfekt für die Messung der Lufttemperatur und die Überwachung von Gasströmen.
So funktioniert es
- Bohren Sie Löcher in den Aluminiumblock, um eine Aussparung zu schaffen, in die die Patronenheizungen eingesetzt werden können.
- Setzen Sie die Patronenheizungen in den Aluminiumblock ein und versiegeln Sie sie mit Epoxidharz, um einen Wärmeübertragungsblock zu schaffen.
- Schrauben Sie den Aluminium-Wärmeübertragungsblock fest und schrauben Sie das Thermoelement hinein.
- Platzieren Sie den Wärmeübertragungsblock im Kunststoffgehäuse und umgeben Sie ihn mit einer Hochtemperaturisolierung.
- Tragen Sie hochtemperaturbeständige Emaillefarbe auf die Wärmeblockbaugruppe auf, um die visuelle Beobachtung der Probe zu erleichtern.
- Platzieren Sie die Probe auf dem Wärmeblock.
- Verbinden Sie die Leitungen beider Heizpatronen und des Thermoelements mit dem PID-Regler.
- Platzieren Sie die gesamte Baugruppe im Probenbereich des Spektroskops.
- Laden Sie die PID-Regler-Software von der Omega-Website herunter.
- Verbinden Sie den PID-Regler über ein USB-Kabel mit dem PC, auf dem die Regler-Software läuft.
- Programmieren Sie den PID-Regler so, dass er die Temperatur in geeigneten Intervallen erhöht, bis eine Phasenänderung beobachtet wird.
Ergebnisse
Das Transfer-Heizblocksystem war in der Lage, die Temperatur der Probe in Fünf-Grad-Intervallen mit einer akzeptablen Genauigkeit zu erhöhen, bis die Phasenänderung visuell beobachtet und mittels Spektroskopie gemessen werden konnte. Auf diese Weise konnte der Forscher die Temperatur, bei der die Phasenänderung auftrat, genau bestimmen.
Profi-Tipp
Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Geräte vor der Verwendung ordnungsgemäß kalibriert sind, um eine maximale Genauigkeit bei der Messung des Systems zu gewährleisten.