真空干燥箱可在常溫甚至低溫下干燥物料,特別適用于熱敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥,在食品加工、醫(yī)藥制藥等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。文章采用經(jīng)校準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)溫度記錄儀測(cè)量了真空干燥箱在常壓和 1 kPa兩種工作條件下,工作區(qū)域溫度分布特點(diǎn),研究結(jié)果表明此兩種條件下,真空干燥箱內(nèi)溫度波動(dòng)度均小于 1 °C ;由于傳熱方式的改變,1 kPa 條件下溫場(chǎng)均勻性變差。
真空干燥箱將物料置于真空環(huán)境中,從而降低水的沸點(diǎn),物料內(nèi)部的水分通過(guò)壓力差擴(kuò)散到表面,水分子在物料表面獲得足夠的動(dòng)能,在克服分子間的吸引力后,被真空泵抽走排出,從而實(shí)現(xiàn)在常溫甚至低溫下干燥物料,特別適用于熱敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥,在食品加工、醫(yī)藥制 藥 等 行 業(yè) 得 到 廣 泛 應(yīng) 用[1 - 3]。為確保真空干燥箱溫度量值的準(zhǔn)確性,需要定期對(duì)真空干燥箱溫度量值進(jìn)行溯源。目前我國(guó)還沒(méi)有真空干燥箱國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范,真空干燥箱內(nèi)溫度的校準(zhǔn)往往參照 JJF 1101—2003 《環(huán)境試驗(yàn) 設(shè) 備 溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》 進(jìn)行。普通環(huán)境試驗(yàn)箱是在常壓下工作,一般配有空氣強(qiáng)制循環(huán)裝置,工作條件下,箱內(nèi)溫場(chǎng)波動(dòng)度、均勻度、示值誤差可滿(mǎn)足 JJF 1101—2003 的要求,而真空干燥箱一般是在真 空 條 件 下 工 作,對(duì) 箱 體 密 閉 性 要 求 嚴(yán) 格,即使不抽真空,由于缺乏空氣強(qiáng)制循環(huán),箱內(nèi)溫場(chǎng)波動(dòng)度、均勻度、示值誤差較普通環(huán)境試驗(yàn)箱也會(huì)有差別。抽真空后,真空干燥箱內(nèi)傳熱方式改變,只存在輻射傳熱,也會(huì)導(dǎo)致最終溫場(chǎng)改變。因此,有必要對(duì)真空干燥箱內(nèi)溫度分布特征進(jìn)行研究,為真空干燥箱溫度校準(zhǔn)方法的制定提供依據(jù)。
1 試驗(yàn)方法
采用無(wú)線(xiàn)溫度記錄儀作為溫度測(cè)量設(shè)備,無(wú)線(xiàn)溫度記錄儀通過(guò)電腦軟件開(kāi)啟,然后放進(jìn)真空干燥箱內(nèi)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù),待記錄完畢后,將無(wú)線(xiàn)溫度記錄取出,利用電腦軟件讀取溫度數(shù)據(jù),無(wú)線(xiàn)溫度記錄儀測(cè)量最大允許誤差小 于 0. 1 °C ,試驗(yàn)中每 30 s 記錄一次溫度數(shù)據(jù)。真空干燥箱內(nèi)溫度測(cè)量點(diǎn)的布置如圖 1 所示,真空干燥箱在使用過(guò)程中,物品放在真空干燥箱底部,底部是真空干燥箱的工作區(qū)域,因此,底部布 5 個(gè)測(cè)溫點(diǎn),箱內(nèi)幾何中心布 1 個(gè)點(diǎn),用來(lái)測(cè)試真空干燥箱的空間溫度分布。試驗(yàn)開(kāi)始前,先將無(wú)線(xiàn)溫度記錄儀編號(hào),并放進(jìn)真空干燥箱內(nèi)各溫度測(cè)量點(diǎn),然后關(guān)閉箱門(mén),打開(kāi)電源。本文測(cè)試了常壓和 1 kPa兩種情 況 下 的 溫 度 分 布,試 驗(yàn) 中 根 據(jù) 試 驗(yàn) 要 求,通過(guò)真空泵控制真空干燥箱內(nèi)的壓力,待真空干燥箱內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)定壓力后,關(guān)閉真空閥,開(kāi)啟真空干燥箱的加熱系統(tǒng),試驗(yàn)中真空干燥箱溫度設(shè)定為 50 °C ,待真空干燥箱指示溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,繼續(xù)穩(wěn)定 2 h 以上,確保真空干燥箱各測(cè)試點(diǎn)溫度達(dá)到穩(wěn)定。