水浴恒溫振蕩器的工作原理
水浴恒溫振蕩器是一種在生物學、化學、醫學等領域廣泛使用的實驗室設備,主要用于樣品培養、酶促反應、溶解、雜交等需要同時控制溫度和振蕩的實驗。其工作原理可以從溫控系統和振蕩系統兩個方面來理解,兩者協同工作,為樣品提供一個穩定、均勻且動態的受熱環境。
以下是其核心工作原理的詳細分解:
溫控系統(水浴部分)
這是設備實現恒溫功能的核心,其工作過程類似于一個精密的恒溫浴槽。
加熱元件:設備內部裝有電加熱管,作為熱源。
溫度傳感器(測溫探頭):通常采用高精度的鉑電阻(Pt100),實時監測水槽中水的溫度,并將溫度信號轉換為電信號。
智能溫度控制器:
這是系統的“大腦”。用戶通過控制面板設定目標溫度。
控制器接收來自溫度傳感器的信號,并與設定值進行實時比較。
根據比較結果,控制器通過 PID(比例-積分-微分)算法 **計算并輸出控制信號,以調節加熱器的功率。
振蕩系統(振蕩部分)
這是設備實現振蕩混勻功能的核心,負責驅動樣品容器(如試管、燒瓶、酶標板)進行規律的往復運動。
驅動電機:通常使用直流無刷電機或步進電機,它們運行平穩、噪音低、壽命長且速度可控。
傳動與往復機構:電機通過皮帶、齒輪或直接驅動一套機械裝置(如偏心輪、曲柄連桿機構),將電機的旋轉運動轉換為振蕩平臺的水平直線往復運動(來回晃動)或回旋運動(圓周晃動)。
速度控制:用戶通過控制器設定振蕩速度(單位通常為 rpm,即每分鐘振蕩次數)。控制器通過調節電機的輸入電壓或脈沖頻率,來**控制電機的轉速,從而控制振蕩頻率。
簡單來說,水浴恒溫振蕩器的工作原理就是:通過智能溫控系統將水加熱并**維持在設定溫度,同時通過電機和機械傳動驅動樣品平臺持續振蕩,兩者結合,為實驗樣品創造一個溫度恒定、混合充分的理想反應環境。