Applicazione
Per verificare se il comportamento di cambiamento di fase termocromico dei film sottili di polidiacetilene viene alterato quando vengono posizionati su un substrato di carbonio come il grafene, un ricercatore ha sviluppato un blocco termico di trasferimento la cui temperatura può essere regolata nel tempo con un elevato grado di precisione. Il sistema ha permesso al ricercatore di condurre osservazioni visive mentre eseguiva contemporaneamente la spettroscopia Raman e la spettroscopia di riflettanza UV-Vis sul campione.
Prodotti OMEGA utilizzati in questa applicazione
Prodotti
La figura sopra mostra lo schema della fonte di calore controllata da PID. L'applicazione include tre prodotti OMEGA, un involucro in plastica, isolamento per alte temperature, un blocco di alluminio, resina epossidica per alte temperature, un cavo di alimentazione, connettori di cablaggio, una custodia per componenti elettronici e vernice smaltata per alte temperature:
CN32PT-330: un regolatore proporzionale-integrale-derivativo (PID) basato su microprocessore che accetta input da termocoppie, RTD, termistori, tensione CC, corrente CC o ponti di deformazione. Il controllo può essere ottenuto tramite una strategia PID on/off o riscaldamento/raffreddamento. Il dispositivo è dotato di un display programmabile a tre colori. Sono disponibili varie configurazioni di relè meccanico, SSR, impulso CC e uscite di tensione o corrente analogiche.
CIR-2025-120V: Questo riscaldatore a cartuccia robusto, resistente agli urti e alle vibrazioni, ad alta densità è progettato per l'uso in applicazioni che coinvolgono stampi, matrici, piastre, piastre riscaldanti e operazioni di sigillatura. È dotato di una guaina Incoloy® per una migliore conduttività termica che può funzionare a temperature di esercizio fino a 760 °C (1400 °F) con temperature della guaina fino a 870 °C (1600 °F) con cavi di tipo K.
TC-K-NPT-G-72: questa termocoppia è isolata in fibra di vetro con un rivestimento in acciaio inox intrecciato e cavi spellati. La sua robusta sonda termocoppia a tappo per tubi, quando dotata di giunzione esposta, è perfettamente adatta per la misurazione della temperatura dell'aria e il monitoraggio del flusso di gas.
Come funziona
- Praticare dei fori nel blocco di alluminio per creare una cavità in cui inserire i riscaldatori.
- Inserire i riscaldatori nel blocco di alluminio e sigillarli con resina epossidica per creare un blocco di trasferimento del calore.
- Avvitare il blocco di trasferimento del calore in alluminio e avvitare la termocoppia al suo interno.
- Posizionare il blocco di trasferimento del calore all'interno dell'involucro di plastica e circondarlo con un isolante ad alta temperatura.
- Applicare una vernice smaltata resistente alle alte temperature al gruppo del blocco di trasferimento del calore per facilitare l'osservazione visiva del campione.
- Posizionare il campione sopra il blocco di trasferimento del calore.
- Collegare i cavi di entrambi i riscaldatori a cartuccia e della termocoppia al controllo PID.
- Posizionare l'intero gruppo nell'area del campione dello spettroscopio.
- Scaricare il software del regolatore PID dal sito web Omega.
- Collegare il regolatore PID al PC che esegue il software del regolatore tramite cavo USB.
- Programmare il regolatore PID per aumentare la temperatura a intervalli appropriati fino a quando non si osserva il cambiamento di fase.
Risultati
Il sistema di trasferimento del blocco termico è stato in grado di aumentare la temperatura del campione a intervalli di cinque gradi con un livello di accuratezza accettabile fino a quando il cambiamento di fase è stato osservato visivamente e misurato tramite spettroscopia. Ciò ha permesso al ricercatore di determinare con precisione la temperatura alla quale si è verificato il cambiamento di fase.
Suggerimento professionale
Assicurarsi che tutti i dispositivi necessari siano calibrati correttamente prima dell'uso per garantire l'accuratezza massima nella lettura del sistema.