[發明專利]一種低溫恒溫裝置及溫度控制方法

有效

• 申請號: 202210876340.5
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115218606B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 熊聯友;王青青;楊召
• 申請（專利權）人: 北京中科富海低溫科技有限公司
• 主分類號: F25D31/00
• 分類號: F25D31/00;F25D29/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明實施例涉及低溫技術領域，特別涉及一種低溫恒溫裝置及溫度控制方法。該低溫恒溫裝置包括：殼體；儲罐，設置于殼體內，儲罐用于存儲低溫液體；熱橋，設置于殼體內，熱橋內設置有腔室，腔室與儲罐連通；電加熱器，用于加熱熱橋；調節組件，用于調節腔室中低溫液體的液位；通過電加熱器和腔室中低溫液體的配合來控制位于熱橋上的物體的制冷溫度及變溫速度。本申請提供的低溫恒溫裝置能夠有效兼顧高溫和低溫下熱橋上物體溫度的快速和穩定控制。

技術領域

本發明實施例涉及低溫技術領域，特別涉及一種低溫恒溫裝置及溫度控制方法。

背景技術

低溫恒溫裝置是一種重要的科學儀器，用于將物體冷卻到預設溫度并保持溫度穩定，以對物體進行相關測試。低溫恒溫裝置的冷卻通常是靠低溫流體或機械制冷來制冷，并通過熱橋以導熱的方式來冷卻物體，溫度的準確控制通常是靠電加熱器來實現。

對于通常的低溫恒溫裝置而言，熱橋的熱阻與導熱系數、導熱長度及導熱截面積相關，如果不考慮導熱系數隨溫度的變化，熱橋的熱阻是一個固定值。然而，這種方式不能有效滿足寬溫區變溫及控溫要求下對熱橋上物體溫度的快速和穩定控制。

因此，目前亟待需要一種低溫恒溫裝置及溫度控制方法來解決上述技術問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種低溫恒溫裝置及溫度控制方法，能夠有效滿足寬溫區變溫及控溫要求下熱橋上物體溫度的快速和穩定控制。

第一方面，本發明實施例提供了一種低溫恒溫裝置，包括：

殼體；

儲罐，設置于所述殼體內，所述儲罐用于存儲低溫液體；

熱橋，設置于所述殼體內，所述熱橋內設置有腔室，所述腔室與所述儲罐連通；

電加熱器，用于加熱所述熱橋；

調節組件，用于調節所述腔室中低溫液體的液位；

通過所述電加熱器和所述腔室中低溫液體的配合來控制位于所述熱橋上的物體的制冷溫度及變溫速度。

在一種可能的設計中，所述熱橋包括依次連接的第一部分和第二部分，所述物體位于所述第一部分上，所述電加熱器的加熱端設置于所述第一部分的外部，所述腔室至少形成于所述第一部分內。

在一種可能的設計中，所述腔室形成于所述第一部分和所述第二部分內。

在一種可能的設計中，所述調節組件包括背壓閥和壓差變送器，所述背壓閥的一端與所述腔室的氣側空間連通，另一端與外界連通，所述壓差變送器的一端與所述腔室的氣側空間連通，另一端與所述儲罐的氣側空間連通，所述儲罐的氣側空間與外界連通，所述壓差變送器用于監測所述腔室和所述儲罐的壓差；

根據所述壓差變送器監測到的壓差，調節所述背壓閥的開度，以調節所述腔室中低溫液體的液位。

在一種可能的設計中，還包括第一泄放閥，所述第一泄放閥的一端與所述腔室的氣側空間連通，另一端與外界連通。

在一種可能的設計中，所述調節組件包括多個第二泄放閥，每個所述第二泄放閥均與所述儲罐連通，不同的所述第二泄放閥與所述儲罐連通的端部均存在高度差，每個所述第二泄放閥的出口端均與外界連通，所述腔室的氣側空間與所述儲罐的氣側空間連通；

通過控制不同的所述第二泄放閥的啟閉，調節所述儲罐中低溫液體的液位，以調節所述腔室中低溫液體的液位。

在一種可能的設計中，所述多個第二泄放閥的出口端連接有換熱器；通過所述換熱器將從每個所述第二泄放閥流出的低溫液體復溫汽化后排放至外界。

在一種可能的設計中，還包括溫度計和溫控儀；

所述溫度計設置于所述熱橋上，用于監測所述熱橋上物體的溫度；