I. lógica de trabajo central: funcionamiento coordinado de los tres sistemas principales

La esencia del agitador magnético de doble capa es que "dos unidades independientes de 'agitación magnética + calefacción' están integradas en el mismo marco del equipo, y cada capa puede establecer la velocidad de agitación y la temperatura de calentamiento por separado, sin interferencia entre sí. Su flujo de trabajo general es: el sistema de control de temperatura recibe los parámetros de configuración → controla simultáneamente / de forma independiente el módulo de calefacción de dos capas para generar calor → conduce simultáneamente dos módulos magnéticos para impulsar la rotación del agitador → monitorea la temperatura en tiempo real y retroalimenta el ajuste para mantener un Estado estable.

2. desmontaje del principio de funcionamiento de los módulos clave

1. sistema de agitación magnética: núcleo impulsado sin contacto

La agitación magnética consiste en lograr la transmisión de potencia sin contacto a través del "acoplamiento de campo magnético" para evitar el riesgo de contaminación o fuga de muestras por agitación mecánica tradicional, como el remo de mezcla. los principios específicos son los siguientes:

Componentes centrales: cada capa está equipada con un imán de accionamiento (situado en el interior del equipo, impulsado por un micromotor) y un agitador (colocado en un recipiente a mezclar, generalmente un imán permanente envuelto en politetrafluoroen, en forma de olivo / cilindro).

Proceso de transmisión dinámica:

Al activar la función de mezcla, el motor en miniatura (generalmente un motor sin cepillo dc, con velocidad ajustable) en el interior del equipo conduce al "imán de accionamiento" a girar a alta velocidad;

Al conducir el imán a girar, se produce un campo magnético giratorio que produce un "par magnético" (atracción / rechazo mutuo similar al imán) al "agitador" en el recipiente;

Bajo la acción del par magnético, el agitador gira simultáneamente con la dirección de rotación del imán de conducción, lo que a su vez impulsa las muestras de líquido en el recipiente a formar convección para lograr una mezcla uniforme.

Independencia de doble capa: el sistema de agitación de dos capas está equipado con un motor independiente y un imán de accionamiento, respectivamente, que puede establecer la velocidad de agitación de cada capa por separado a través del panel de control (generalmente en el rango de 100 - 2000rpm) para satisfacer las necesidades de intensidad de agitación de diferentes muestras (como una capa de Solución viscosa de agitación de baja velocidad y otra capa de solución diluida de agitación de alta velocidad).

2. sistema de calefacción: fuente de calor para un control preciso de la temperatura

La función del sistema de calentamiento es proporcionar un ambiente de temperatura estable para la muestra (como reacción a temperatura constante, calentamiento por disolución), y su diseño debe tener en cuenta el "calentamiento rápido" y la "uniformidad de la temperatura", los principios específicos son los siguientes:

Componentes básicos: cada capa de área de calefacción utiliza un disco de calefacción (el material común es aleación de aluminio o acero inoxidable, elementos de calefacción incorporados), los elementos de calefacción tienen dos tipos principales:

Tubo de calentamiento resistivo: el calor se genera a través de la corriente eléctrica a través del alambre de resistencia, que se conduce al disco de calentamiento, y luego se transmite al Fondo del recipiente a través de la "conducción de calor", y finalmente se calienta la muestra;

Placa de calentamiento cerámico: utilizando las características del "coeficiente de temperatura positiva (ptc)" del material cerámico, se calienta rápidamente después de la electricidad, y la resistencia aumenta automáticamente cuando la temperatura supera el valor establecido, logrando una protección inicial contra el sobrecalentamiento, con una mayor eficiencia de calentamiento y una vida útil más larga.

Ruta de transmisión de calor:

El elemento de calefacción se calienta → el disco de calefacción se conduce uniformemente → la parte inferior del recipiente (como un vaso de precipitados, un matraz) absorbe el calor → La muestra logra un calentamiento general a través de la convección térmica y la conducción térmica.

Independencia de doble capa: los dos discos de calentamiento están equipados con elementos de calentamiento independientes y sensores de temperatura, que pueden establecer la temperatura de calentamiento por separado (generalmente a temperatura ambiente a 300 grados celsius, y algunos modelos de alta temperatura pueden alcanzar los 500 grados celsius), y hay una capa de aislamiento térmico (como amianto, material de aislamiento térmico cerámico) entre Los discos de calentamiento para evitar la interferencia entre las dos capas de calor (por ejemplo, una capa de calentamiento a 200 grados celsius, la otra capa puede mantener una temperatura constante de 50 grados celsius, y la capa de aislamiento térmico puede controlar la diferencia de temperatura entre las dos capas dentro de ±

3. sistema de control de temperatura y retroalimentación: el "cerebro" que mantiene la precisión

El sistema de control de temperatura es la clave para garantizar la estabilidad de la temperatura. a través de la comparación y ajuste en tiempo real de "valor establecido - valor medido", se evita que la temperatura sea demasiado alta o demasiado baja. los principios específicos son los siguientes:

Componentes básicos: cada capa está equipada con sensores de temperatura (comúnmente resistencia al platino Pt100 o termómetro, con una precisión de ± 0,1 ° c), microcontroladores (mcu) y relés / silicio controlado (elementos ejecutivos).

Proceso de control de temperatura de circuito cerrado (tomando como ejemplo una determinada capa):

El usuario establece la temperatura objetivo (como 100 ° c) a través del panel de control;

El sensor de temperatura monitorea la temperatura real del disco de calentamiento o la muestra en tiempo real (algunos modelos admiten "medición de temperatura de sonda" e introducen directamente la muestra para obtener una temperatura más precisa);

El Microcontrolador compara la "temperatura medida" con la "temperatura establecida":

Si la temperatura medida es menor que la temperatura establecida: el Microcontrolador emite instrucciones para que el relé / silicio controlable se conecte y el elemento de calefacción se conecte y se caliente;

Si la temperatura medida es ≥ temperatura establecida: el Microcontrolador emite instrucciones para cortar la fuente de alimentación del elemento de calefacción y detener el calentamiento;

Repita los pasos anteriores para estabilizar la temperatura real cerca del valor establecido a través del "ciclo de encendido y apagado" (alta frecuencia, intervalo corto) (el rango de fluctuación de temperatura habitual es de ± 0,5 ° c, para satisfacer las necesidades de precisión convencionales del laboratorio).

Función de protección adicional: para evitar daños en el equipo o accidentes de muestra, el sistema de control de temperatura generalmente incluye:

Protección contra sobrecalentamiento: cortar obligatoriamente la fuente de alimentación de calefacción cuando el sensor de temperatura detecta que la temperatura supera el umbral de Seguridad (como el valor de ajuste + 50 ° c);

Protección sin carga: si no se coloca el recipiente pero se abre el calentamiento, la temperatura del disco de calentamiento aumentará rápidamente, y el sistema detendrá automáticamente el calentamiento después de detectar una anomalía;

Protección contra el estancamiento de la mezcla: algunos modelos se monitorean a través de la corriente del motor. si el agitador está atascado (por ejemplo, la muestra es demasiado pegajosa) y la corriente del motor aumenta, el sistema llamará a la policía y detendrá la mezcla para proteger el motor.