Application
Afin de déterminer si le comportement thermochromique de changement de phase des films minces de polydiacétylène est modifié lorsqu'ils sont placés sur un substrat de carbone tel que le graphène, un chercheur a mis au point un bloc thermique de transfert dont la température peut être régulée dans le temps avec une grande précision. Ce système a permis au chercheur d'effectuer des observations visuelles tout en réalisant simultanément une spectroscopie Raman et une spectroscopie de réflectance UV-Vis sur l'échantillon.
In dieser Anwendung verwendete OMEGA-Produkte
Produits
La figure ci-dessus montre le schéma de la source de chaleur contrôlée par PID. L'application comprend trois produits OMEGA, un boîtier en plastique, une isolation haute température, un bloc en aluminium, de la résine époxy haute température, un cordon d'alimentation, des Connecteurs de câblage, un boîtier électronique et de la peinture émaillée haute température :
CN32PT-330 : Contrôleur proportionnel-intégral-dérivé (PID) à microprocesseur acceptant les entrées provenant de thermocouples, de RTD, de thermistances, de tension continue, de courant continu ou de ponts de contrainte. Le contrôle peut être réalisé à l'aide d'une stratégie PID marche/arrêt ou chauffage/refroidissement. L'appareil est équipé d'un écran programmable à trois couleurs. Diverses configurations de relais mécaniques, SSR, impulsions CC et sorties analogiques de tension ou de courant sont disponibles.
CIR-2025-120V : Ce cartouche chauffante robuste, résistante aux chocs et aux vibrations, à haute densité, est conçue pour être utilisée dans des applications impliquant des moules, des matrices, des plateaux, des plaques chauffantes et des opérations de scellage. Il est doté d'une gaine Incoloy® pour une meilleure conductivité thermique qui peut fonctionner à des températures de service allant jusqu'à 760 °C (1400 °F) avec des températures de gaine allant jusqu'à 870 °C (1600 °F) avec des fils de type K. Deux éléments chauffants de cartouches de 75 W ont été utilisés dans cette application.
TC-K-NPT-G-72 : Ce thermocouple est isolé en fibre de verre avec des fils tressés et dénudés en Acier inoxydable. Sa sonde thermocouple robuste de type bouchon de tuyau, lorsqu'elle est équipée d'une jonction exposée, est parfaitement adaptée à la mesure de la température de l'air et à la surveillance des flux de gaz.
Fonctionnement
- Percez des trous dans le bloc d'aluminium afin de créer un renfoncement dans lequel insérer les éléments chauffants de cartouches.
- Insérez les éléments chauffants de cartouches dans le bloc d'aluminium et scellez-les à l'aide d'époxy afin de créer un bloc de transfert thermique.
- Vissez le bloc de transfert thermique en aluminium et vissez-y le thermocouple.
- Placez le bloc de transfert thermique dans le boîtier en plastique et entourez-le d'une isolation haute température.
- Appliquez une peinture émaillée haute température sur l'ensemble du bloc thermique afin de faciliter l'observation visuelle de l'échantillon.
- Placez l'échantillon sur le bloc thermique.
- Connectez les fils des deux éléments chauffants de cartouches et du thermocouple au contrôleur PID.
- Placez l'ensemble dans la zone d'échantillonnage du spectroscope.
- Téléchargez le logiciel du régulateur PID sur le site Web d'Omega.
- Connectez le régulateur PID au PC exécutant le logiciel du régulateur via un câble USB.
- Programmez le régulateur PID pour augmenter la température à intervalles appropriés jusqu'à ce que le changement de phase soit observé.
Résultats
Le système de bloc thermique de transfert a permis d'augmenter la température de l'échantillon par intervalles de cinq degrés avec un niveau de précision acceptable jusqu'à ce que le changement de phase soit observé visuellement et mesuré par spectroscopie. Cela a permis au chercheur de déterminer avec précision la température à laquelle le changement de phase s'est produit.
Conseil Pro
Assurez-vous que tous les appareils nécessaires sont correctement étalonnés avant utilisation afin de garantir une précision maximale dans la lecture du système.