制冷加热一体机在材料测试中满足高精度温控需求

2025 年 9 月 5 日新闻中心行业新闻发酵罐加热系统高精密温控140

　　在材料科学研究与工业检测领域，制冷加热一体机是实现材料高低温性能测试的核心设备之一。其通过系统化的温度调控机制，准确把控测试所需的温度区间，为评估材料在不同温场环境下的物理、化学性能提供稳定可靠的实验条件。

　　一、基于系统结构设计的温度区间基础保障

　　制冷加热一体机的结构设计是实现宽温度区间覆盖与稳定控制的基础，通过回路设计、换热机制及介质管理的协同，为温度调控提供硬件支撑。

　　在回路设计上，采用全密闭液体循环系统，将导热介质与外界环境隔离。系统配备膨胀容器，该容器与循环回路仅保持机械连接而无热量交换，内部介质始终维持在常温区间，避免了高温时介质挥发与低温时水汽吸入，减少了因介质性质变化对温度控制的干扰，为宽温度区间内的稳定运行提供了前提。

　　换热机制方面，系统整合板式换热器与管道式加热器，通过强化换热效率实现温度的快速调节。板式换热器以其紧凑结构加大换热面积，加速导热介质与制冷剂或热源的热量交换；管道式加热器则能根据需求均匀补充热量，二者配合可实现温度的快速升降，满足材料测试中对温度变化速率的要求。此外，部分系统设置多级换热单元，通过逐级降温或升温的方式，实现对超宽温度区间的平稳覆盖。

　　介质管理是温度区间把控的关键环节。根据测试所需的温度范围，需选择适配的导热介质，参数需与目标温度区间匹配。系统通过磁力驱动循环泵输送介质，该泵无机械轴封设计，避免了泄漏风险，同时保证介质在回路中的稳定流速，确保热量传递的均匀性，为温度的均匀分布提供保障。

　　二、依托控制算法优化的温度区间准确调控

　　控制算法是制冷加热一体机实现温度区间准确把控的核心之一，通过多参数感知、逻辑运算与动态调节，解决温控过程中的滞后、超调等问题。

　　在参数感知层面，系统通过多点采样获取温度数据，包括物料温度、导热介质进出口温度等，这些数据通过温度传感器实时传输至控制器，形成对测试温场的监测。同时，系统还会采集循环泵流量、压缩机压力、冷却水温度等辅助参数，为控制算法提供工况依据。控制逻辑采用串级控制架构，分为主回路与从回路。主回路以材料测试所需的目标温度为控制基准，计算温度偏差并输出调节指令；从回路则以导热介质温度为控制对象，根据主回路指令调整制冷或加热强度，实现对目标温度的间接准确调控。

　　三、通过执行机制协同的温度区间稳定维持

　　执行机制是控制指令的落实环节，通过制冷系统、加热系统与循环系统的协同动作，实现温度区间的稳定维持。

　　制冷系统通过压缩机、膨胀阀等元件的配合实现降温。压缩机将制冷剂压缩为高温高压气体，经冷凝器冷凝为液体后，通过电子膨胀阀节流降压为低温低压汽液混合物，进入蒸发器吸收导热介质的热量，实现介质降温。电子膨胀阀可通过调节开度准确控制制冷剂流量，确保制冷量与降温需求匹配。加热系统则通过管道式加热器或电加热元件实现升温，根据控制器指令调整加热功率，直接为导热介质补充热量，实现温度的快速提升。循环系统通过磁力驱动泵维持导热介质在回路中的稳定流动，确保介质均匀传递热量，避免局部温度偏差。

制冷加热一体机在材料测试中的温度区间把控，是结构设计、控制算法与执行机制协同作用的结果。不仅满足了材料测试对宽温度范围、高精度温控的需求，也为测试数据的可靠性提供了技术保障。