用途:
干燥箱用于干燥物品或干熱滅菌。其恒溫調節(jié)范圍,(50~200)℃(或(50~250)℃、(50~300)0C);
培養(yǎng)箱用于培養(yǎng)細菌等。其恒溫調節(jié)范圍:自高于室溫起**60℃;水溫箱用于間接恒溫加熱。其恒溫調節(jié)范圍;自高于室溫起**65℃。上述三種箱體都是采用電來加熱的,有時又將它們統(tǒng)稱為電熱箱。
分類:
干燥箱可分為普通式和鼓風式兩種。后者在箱內(nèi)裝有一個電風扇,用以加快熱空氣的對流,使箱內(nèi)溫度均勻。同時使箱內(nèi)物品蒸發(fā)的水蒸汽加速散逸到箱外的空氣中,以提高干燥效率。
培養(yǎng)箱主要有直熱式和隔水式兩種:直熱式用電熱絲直接加熱。
隔水式培養(yǎng)箱的恒溫室被水箱包圍,通電后,加熱的是水,利用熱水的溫度使箱內(nèi)恒溫,故為間接加熱。這種
培養(yǎng)箱,溫度的上升或下降較為緩慢,更適合于細菌培養(yǎng).
一、
干燥箱的結構
干燥箱又叫烤箱或烘箱。主要由箱體、電熱器和溫度控制系統(tǒng)三部分組成,老式干燥箱的結構如圖12-1-1所示。近年生產(chǎn)的干燥箱在此基礎上增加了了溫度顯示器及溫度設置器。

.箱殼 2.網(wǎng)狀擱架 3.側室門 4.溫度控制器調節(jié)旋鈕 5.電源插座 6.指示燈 7.鼓風機開關 8.轉換開關 9.溫度計 10.可調式排氣窗 11.玻璃門 12.隔熱保溫門 13.蓋動棒式溫度控制器 14.內(nèi)層鐵板 15.鼓風機 16.電線孔 17.jue熱材料(玻璃纖維或石棉板) 18.排氣孔 19.恒溫室 20.電熱絲 21.排氣孔
(一)箱體
1、箱殼:外殼用薄鐵板(或薄鋼板)制成。箱壁多分為三層(包括外殼),三層鐵板之間形成內(nèi)外兩個夾層,外夾層中填充jue熱材料(玻璃纖維或石棉板),內(nèi)夾層作為熱空氣對流層。
2、恒溫室:**內(nèi)層鐵板所圍繞的空間叫做恒溫室。室內(nèi)有2~3層網(wǎng)狀擱架,用于放置物品。溫度控制器的感溫部分(即感溫探頭)從左側壁上伸入恒溫室內(nèi)。底部夾層中裝有電熱絲。
3、箱門:通常均為雙重式。內(nèi)門是玻璃門,用于在減少熱量散失的情況下觀察所烘烤的物品。外門用于隔熱保溫。
4、進、排氣孔:底部或側面有一進氣孔,干燥空氣由此進入。箱頂有一排氣孔,在它的出口處裝有可調式的排氣窗,蒸汽由此逸出。排汽窗的中央插入一支溫度計,用以指示箱內(nèi)溫度。
5、側室:為控制室。一般設在箱體左邊,與恒溫室jue熱隔開。其內(nèi)安裝有開關,指示燈、溫度控制器,鼓風機等電器元件。打開側室門,可以很方便地檢修電熱絲之外的電路。
也有的電熱箱將控制室設置在箱體的下方。
(二)電熱器
干燥箱的電熱器通常由4根電熱絲并聯(lián)組成。電熱絲均勻地盤繞在由耐火材料燒成的jue緣板上。一般分成二組,受轉換開關控制??偣β蕿椋?~4)kW,功率大的可達8 kW。功率愈大,箱體也愈大。
(三)溫度控制系統(tǒng)
早期干燥箱上使用的溫度控制系統(tǒng),通常有差動棒式和水銀溫度計式兩種。近年生產(chǎn)的干燥箱上使用的溫度控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度控制電路、繼電器、溫度設置及溫度顯示部分組成。
二、、培養(yǎng)箱的結構
培養(yǎng)箱的結構與干燥箱基本相同,從外形上看很難區(qū)別。僅有以下幾點不同;
(一)
隔水式培養(yǎng)箱的內(nèi)夾層用銅皮制造,用于貯水,形成一個包圍恒溫室的水箱。這種結構的優(yōu)點是:溫度的上升或下降都比較緩慢,箱內(nèi)溫度均勻。缺點是:水箱的錫焊處有可能漏水,不便于修理。
(二)培養(yǎng)箱使用的電熱器有下述兩種:
l、直熱式培養(yǎng)箱的電熱器由多根電熱絲串聯(lián)而成??偣β瘦^小(300~800瓦),加熱時,電熱絲本身溫度并不高(約800C左右)。
2、
隔水式培養(yǎng)箱的電熱器,多采用浸入式電熱管,其結構如圖12-1-2所示。這種電熱管,通電前必須用水將它浸沒,否則將會燒壞。
(三)為了防止隔水式電熱管燒壞,有的培養(yǎng)箱還設有低水位報警保護裝置。當槽內(nèi)的水降**規(guī)定水位時,在發(fā)出聲光報警的同時,還能自動切斷電熱管的電源。
.箱殼 2.網(wǎng)狀擱架 3.側室門 4.溫度控制器調節(jié)旋鈕 5.電源插座 6.指示燈 7.鼓風機開關 8.轉換開關 9.溫度計 10.可調式排氣窗 11.玻璃門 12.隔熱保溫門 13.蓋動棒式溫度控制器 14.內(nèi)層鐵板 15.鼓風機 16.電線孔 17.jue熱材料(玻璃纖維或石棉板) 18.排氣孔 19.恒溫室 20.電熱絲 21.排氣孔
(一)箱體
1、箱殼:外殼用薄鐵板(或薄鋼板)制成。箱壁多分為三層(包括外殼),三層鐵板之間形成內(nèi)外兩個夾層,外夾層中填充jue熱材料(玻璃纖維或石棉板),內(nèi)夾層作為熱空氣對流層。
2、恒溫室:**內(nèi)層鐵板所圍繞的空間叫做恒溫室。室內(nèi)有2~3層網(wǎng)狀擱架,用于放置物品。溫度控制器的感溫部分(即感溫探頭)從左側壁上伸入恒溫室內(nèi)。底部夾層中裝有電熱絲。
3、箱門:通常均為雙重式。內(nèi)門是玻璃門,用于在減少熱量散失的情況下觀察所烘烤的物品。外門用于隔熱保溫。
4、進、排氣孔:底部或側面有一進氣孔,干燥空氣由此進入。箱頂有一排氣孔,在它的出口處裝有可調式的排氣窗,蒸汽由此逸出。排汽窗的中央插入一支溫度計,用以指示箱內(nèi)溫度。
5、側室:為控制室。一般設在箱體左邊,與恒溫室jue熱隔開。其內(nèi)安裝有開關,指示燈、溫度控制器,鼓風機等電器元件。打開側室門,可以很方便地檢修電熱絲之外的電路。
也有的電熱箱將控制室設置在箱體的下方。
(二)電熱器
干燥箱的電熱器通常由4根電熱絲并聯(lián)組成。電熱絲均勻地盤繞在由耐火材料燒成的jue緣板上。一般分成二組,受轉換開關控制??偣β蕿椋?~4)kW,功率大的可達8 kW。功率愈大,箱體也愈大。
(三)溫度控制系統(tǒng)
早期干燥箱上使用的溫度控制系統(tǒng),通常有差動棒式和水銀溫度計式兩種。近年生產(chǎn)的干燥箱上使用的溫度控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度控制電路、繼電器、溫度設置及溫度顯示部分組成。
二、、培養(yǎng)箱的結構
培養(yǎng)箱的結構與干燥箱基本相同,從外形上看很難區(qū)別。僅有以下幾點不同;
(一)隔水式培養(yǎng)箱的內(nèi)夾層用銅皮制造,用于貯水,形成一個包圍恒溫室的水箱。這種結構的優(yōu)點是:溫度的上升或下降都比較緩慢,箱內(nèi)溫度均勻。缺點是:水箱的錫焊處有可能漏水,不便于修理。
(二)培養(yǎng)箱使用的電熱器有下述兩種:
l、直熱式培養(yǎng)箱的電熱器由多根電熱絲串聯(lián)而成。總功率較小(300~800瓦),加熱時,電熱絲本身溫度并不高(約800C左右)。
2、隔水式培養(yǎng)箱的電熱器,多采用浸入式電熱管,其結構如圖12-1-2所示。這種電熱管,通電前必須用水將它浸沒,否則將會燒壞。
(三)為了防止隔水式電熱管燒壞,有的培養(yǎng)箱還設有低水位報警保護裝置。當槽內(nèi)的水降**規(guī)定水位時,在發(fā)出聲光報警的同時,還能自動切斷電熱管的電源。

1.接線柱 2.螺母 3.墊圈 4.jue緣墊片 5.環(huán)氧樹脂充填層 6.固定螺母 7.橡膠石棉墊圈 8.容器壁 9.電熱管座 10.管外套 11.氧化鎂jue緣層 12.電熱絲
三、水溫箱的結構
水溫箱的外形如圖12-1-3所示。它的箱壁只有兩層,外殼為薄鋼板,內(nèi)壁為銅皮,夾層中填有jue熱材料。側室設在右邊,內(nèi)裝開關,指示燈、溫度控制器等電器元件。
水溫箱的電熱器,多采用浸入式電熱管。溫度控制系統(tǒng)也和前述兩種相同。
四、溫度控制器和溫度控制電路
(一)、溫度控制器
溫度控制器簡稱溫控元件。用來自動控制加熱電路的通斷,從而達到自動控制箱內(nèi)溫度的目的。
早期生產(chǎn)的上述三類電熱器中常用的溫度控制器有以下三種形式:
1、差動棒式溫度控制器
這種溫度控制器用在干燥箱上,靈敏度多為±1℃,其結構及所控制的電路如圖12-1-4所示。
圖12-1-4中1是銅管(伸入恒溫室內(nèi)),管內(nèi)有一根直徑為3毫米的銦鋼絲(舊式的用玻璃棒),其右端通過頂棒4頂**動接點臂11的突尖上,以控制其接點的通斷。彈簧5使得兩接點臂總有一個向右的作用力。通電以前,只要調溫旋鈕沒有旋**零位,兩接點是閉合的。因此,當接通電源開關K后,電熱絲即通過閉合的接點而與電源相接。于是,箱內(nèi)溫度不斷上升。由于銅管的膨脹系數(shù)遠比銦鋼絲的大(它們的線脹系數(shù)的比值為1l:1),雖然同樣受熱,但銅管相對伸長,帶動銦鋼絲向左移動,在彈簧5的彈力和臂11的杠桿作用下,頂棒4亦跟著向左移動,接點8則向右移動而斷開,切斷加熱電路。待箱內(nèi)溫度下降,銅管又冷卻而收縮,推動頂棒向右移動,又使接點閉合,加熱電路再次接通。如此反復,即可使箱內(nèi)恒溫。

1.銅管 2.鋼絲 3.螺帽 4.頂棒 5.彈簧 6.9.云母jue緣墊片 7.靜止接點(可調接點) 8.動作接點(控制接點) 10.靜接點臂 11.動接點臂 12.** 13.螺母 14.彈簧 15.限位桿 16.固定螺釘 17.調節(jié)桿 K.電源開關
箱內(nèi)溫度的高低,可通過調節(jié)桿17來調節(jié)。調節(jié)桿上的螺紋是反向螺紋,當反時針方向旋轉時,**12上升,通過臂10的杠桿作用,使靜接點7向左移動,這時只要箱內(nèi)溫度稍微上升,即可使接點8斷開。反之,當調節(jié)桿按順時針方向旋轉時,**12下降,接點7向右移動,緊緊壓住接點8,這時,需要較高的溫度,才能使接點斷開。
在正常情況下,當調節(jié)桿按反時針方向旋到盡頭時(此時,固定螺釘16被限位桿15限位),兩接點應剛好能打開。如果不合要求,可先將調節(jié)桿按反時針方向旋轉到底,再把螺帽3松開,旋動銅管,使接點剛好離開時,再將螺帽3固緊即可。
從控制電路中可以看出以下兩點:
1、紅燈與電熱絲并聯(lián),白燈(或綠燈)并聯(lián)在兩接點上,加熱時(接點閉合)紅燈亮,白燈因被接點短路,所以不亮。停止加熱時,接點斷開,紅燈和電熱絲并聯(lián)以后再與白燈串聯(lián)接入電路,電熱絲的阻值很小,相當于把紅燈短路,電壓幾乎全部加在白燈兩端,所以白燈亮而紅燈不亮。兩接點間并聯(lián)一只電容器是為了減小接點通斷時產(chǎn)生的電弧,以保護接點不致燒壞。
2、加熱時,通過電熱絲的電流全部通過接點,此電流很大。一般接點用銀制造,其額定電流為5~10A。因此,單獨使用這個控制器時,只能控制2千瓦以下的電熱絲電路。否則,接點將被燒壞。為了解決這個問題,在大功率的烤箱上,裝有適當容量的繼電器。溫度控制器只用來控制繼電器線圈的通斷。這時,通過溫度控制器接點的電流很小,而被控制的電流可以很大。
2、螺旋管式溫度控制器
這種溫度控制器用在培養(yǎng)箱和水溫箱上。其結構如圖12-1-5所示。圖中1是螺旋管(伸入恒溫室內(nèi)),由雙金屬片制成。管內(nèi)有一根軸桿,軸桿的左端固定在螺旋管末端,它的轉動受螺旋管控制。右端固定在動作接點6的臂上,可帶動接點6轉動。加熱時,由于雙金屬片上兩種金屬的膨脹系數(shù)不同,螺旋管將產(chǎn)生反時針方向的轉動力矩,通過軸桿的傳動,使接點6按反時針方向轉動,使接點斷開,切斷加熱電路。待箱內(nèi)溫度下降,雙金屬片冷卻而收縮,螺旋管將產(chǎn)生順時針方向的轉動力矩,使接點閉合,加熱電路重復接通。如此反復,即可恒溫。

1.螺旋管 2.軸桿 3.jue緣底板 4.接線柱 5.靜止接點(可調接點) 6.動作接點(控制接點) 7.彈簧 8.渦輪 9.調節(jié)桿 10.渦桿
箱內(nèi)溫度的高低可通過調節(jié)桿9來調節(jié)。當調節(jié)桿按順時針方向旋轉時,渦桿10將帶動渦輪8按反時針方向轉動。由于靜止接點5(即可調接點) 固定在jue緣板制的渦輪上,所以它也隨之按反時針方向轉動。緊緊壓住動作接點6。這時,需要較高的溫度才能使接點6斷開,故處于高溫狀態(tài)。反之,當調節(jié)桿按反時針方向旋轉時,兩接點間的壓力放松,溫度稍有上升,即可使接點6斷開,故處于低溫狀態(tài)。彈簧7的作用是使兩接點接觸良好。
在正常情況下,當調節(jié)桿按反時針方向旋**盡頭時,兩接點應剛好能斷開,這種溫度控制器的靈敏度稍高,一般為±0.5℃,接點電流為5A。
3、熱敏電阻式溫度控制器
熱敏電阻本身的結構是一個特殊的半導體PN結。在某一范圍內(nèi),這一PN結兩端的電阻值隨溫度成線性變化。故意可將其作為溫度傳感器使用。作溫度感應器時,其兩端的阻值隨溫度的不同而變化,這一變化的阻值,加到溫度控制電路上,去和控制器內(nèi)部所設定的溫度相比較。進而控制加熱電路的通斷。
(二)溫度控制電路
在電流不太大的場合及早期的電熱箱中,直接使用差動棒式或螺旋管式溫度控制器來進行控溫。差動棒式或螺旋管式溫度控制器的**大優(yōu)點是集設置與控制于一射,簡單方便。其不足之處是,設定和顯示溫度都不直觀。要反復試用才能找出對應關系。再則,其控制電流也不夠大。故在電流較大時及近年生產(chǎn)的電熱箱中,均采用溫度控制電路來進行控溫。
增加了溫度控制電路后,一來可增加溫度控制的靈敏度,二來可以用較小的電流去控制較大的電流。更主要的是,其溫度的設置及顯示的溫度均可用數(shù)碼管顯示,方便了觀察。
溫度控制電路的形式各種各樣。但是其工作原理大致相同。圖12-1-6是其工作原理方框圖。
溫度控制電路通常由溫度設定裝置、溫度傳感器、放大器、繼電器及顯示器等組成。溫度設定電路用來設置需要加熱的溫度。溫度傳感器用來感測電熱箱中的溫度。繼電器是一個利用電磁原理工作的電子元件。它主要由纏繞在電磁鐵上的線圈(包)及能耐大電流的接點組成。接點可以是一組,也可以是多組。當線包通電時,電磁鐵產(chǎn)生磁性,繼電器的接點被電磁鐵吸合;不通電時,兩個接點開路。顯示器可以是一個,也可以是兩個。用兩個顯示器時,一個用來顯示所設置的溫度,另一個用來顯示恒溫箱內(nèi)的溫度。
整個溫度控制電路的工作過程為:當傳感器感測到的溫度低于溫度設定電路設置的溫度時,放大器飽和導通,繼電器線包帶電,其接點Jx吸合,給電熱箱加熱。反之,當傳感器感測的溫度和溫度設置電路設置的溫度相同時,放大器載止,繼電器線包中無電流通過,其接點斷開,停止加熱。早期電熱箱所用的放大器多為電子管或晶體管。近期的多為集成電路。
放大電路的另一個作用是與顯示器配合,將設置的溫度及加熱箱內(nèi)的溫度實時地顯示出來。