Теплоизолятор, для термокамеры Опции

[stoker]

Пытаюсь сделать хорошую термокамеру, но вот вопрос, есть много теплоизоляторов, основной параметр как мне кажется это теплопроводность. Например теплопроводность пенополистирола: 0,040 Вт/m*K, а у жидкого керамического "Астротек" аж 0,0011 Вт/m*K. при этом удельные теплоемкости первого 1,13 Дж/Кг*К а второго около 1 кДж/Кг*К, т.е. на порядок выше. По ощущениям пенопласт гораздо "теплее" чем "Астротек". Что меня и смущает. По каким критериям следует выбирать теплоизолятор? Есть еще параметр тепловостриятие, его следует учитывать?

[stoker]

Спасибо всем ответившим. Первый вариант камеры собрал из куска вспененного полиэтилена (по теплопроводности немного хуже пенопласта), пенопласта пока небыло под рукой. Стоят 2 датчика температуры внизу ячейки там где пельтье контачит и в верху. Во время работы регулятора (по первому датчику) держит порядка +/-0,01 град (ошибка регулятора) в диапазоне -10...+110 . Верхний же датчик показывает разницу до +/-1,5 Град на границах в установившемся режиме. Хотелось бы снизить на порядок, если такое возможно... Толщина изолятора по бокам 30мм, сверху 15мм. Завтра попробую найти пенопласт.

[Tanya]

Спасибо всем ответившим. Первый вариант камеры собрал из куска вспененного полиэтилена (по теплопроводности немного хуже пенопласта), пенопласта пока небыло под рукой. Стоят 2 датчика температуры внизу ячейки там где пельтье контачит и в верху. Во время работы регулятора (по первому датчику) держит порядка +/-0,01 град (ошибка регулятора) в диапазоне -10...+110 . Верхний же датчик показывает разницу до +/-1,5 Град на границах в установившемся режиме. Хотелось бы снизить на порядок, если такое возможно... Толщина изолятора по бокам 30мм, сверху 15мм. Завтра попробую найти пенопласт.

Вы бы размеры привели. Включая толщину стенок камеры и материал. А Вы уверены, что достигли стационара?
Какие датчики? И как понять Ваши +/-1,5? Имелся ли в камере источник тепла?

[stoker]

Вы бы размеры привели. Включая толщину стенок камеры и материал. А Вы уверены, что достигли стационара?
Какие датчики? И как понять Ваши +/-1,5? Имелся ли в камере источник тепла?

Основание камеры: 250х160х80 корпус - дюраль, толшина стенок дно - 6мм, боковые - 5мм. Ячейка тоже дюраль: 110х65х30. Примерный вид в файле. Оранжевй цвет - подложка высота 15мм на пельтье 40х40. Снизу корпуса прикрепляю кулер с радиатором и ножки. Пространство между ячейкой и стенками камеры - теплоизолятор.
Стационар определяю по отсутсвию изменения температуры на нижнем датчике (присутвует только ошибка регулятора +/-0,01 град), примерно после 40-50 минут наступает. При этом второй датчик показывает 98,5 при 100 Град на первом, если темература уставки -10 то второй показывает уже -8,7, получается тепло "просачивается". В НУ без регуляции ошиба между датчиками 0,1 Град примерно. Датчики платиновые тип HRTS на 1 Ком. Кроме модуля пельтье других источников тепла (холода) недолжно быть.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

А где живут датчики? Как закреплены?
А что это?
А зачем Вам это?
И какая нужна точность, воспроизводимость, однородность?
Вам весь диапазон нужен или только выше (ниже) комнатной?

[stoker]

А где живут датчики? Как закреплены?
А что это?
А зачем Вам это?
И какая нужна точность, воспроизводимость, однородность?
Вам весь диапазон нужен или только выше (ниже) комнатной?

Места крепления датчиков не указаны, один снизу внутри ячейки, другой сверху место контакта может быть разным. 1-й расположен ровно посередине, второй прижимается барашковой гайкой (там 6 вариантов).
Что это и для чего - точно сказать не могу, знаю только то что, туда будут ученый что либо помещать. Главное что бы внутри ячейки температура была однородна (сверху снизу должны быть равны). Абсолютная точность 1 Град - нормально. Главное что бы держало лучше чем 0,05 Град. Если точнее то лучше. Диапазон по идее нужен 0-50. Но тут тоже, если будет шире - то типа "круто". ТЗ особо нет, кроме того что я указал и размера внутренней области, так что если получится - хорошо. Прибор не серийный, а так чиста для опытов.
В общем решил остановиться на пенопласте, покрыть его внутри "астротеком" и фольгой. Что получится потом напишу.

[Tanya]

Места крепления датчиков не указаны, один снизу внутри ячейки, другой сверху место контакта может быть разным. 1-й расположен ровно посередине, второй прижимается барашковой гайкой (там 6 вариантов).
Что это и для чего - точно сказать не могу, знаю только то что, туда будут ученый что либо помещать. Главное что бы внутри ячейки температура была однородна (сверху снизу должны быть равны). Абсолютная точность 1 Град - нормально. Главное что бы держало лучше чем 0,05 Град. Если точнее то лучше. Диапазон по идее нужен 0-50. Но тут тоже, если будет шире - то типа "круто". ТЗ особо нет, кроме того что я указал и размера внутренней области, так что если получится - хорошо. Прибор не серийный, а так чиста для опытов.
В общем решил остановиться на пенопласте, покрыть его внутри "астротеком" и фольгой. Что получится потом напишу.

Тогда Вам надо немножко все изменить.
Пельтье надо приделать к наружному теплоизолированному кожуху. Или так уже и есть. а я недопоняла Вас?
Выход Пельтье (комнатную часть) тоже было бы идеально термостатировать. Но можно и без.
Внутреннюю ячейку теплоизолировать умеренно - так, чтобы время установления внутренней температуры было приемлемым. Датчик основной (по которому температура стабилизируется) должен стоять на наружном кожухе рядом с Пельтье. Управлять Пельтье надо (лучше) непрерывно, а не ШИМом.
Пид (с хорошим аналоговым интегратором) с обратной связью по интегралу от тока через Пельтье - заряду. Можно сделать отдельный нагреватель для внутренней ячейки для более быстрого нагрева при выходе на режим. А можно и не делать без дополнительной оплаты.
Вот такие рекомендации... Хотя... Вы про другое спрашивали.

[Herz]

Датчик основной (по которому температура стабилизируется) должен стоять на наружном кожухе рядом с Пельтье.

А почему?

[Tanya]

А почему?

..... Вот, представьте, что Вам нужно получить очень малошумящее опорное напряжение.
Поэтому пассивный фильтр нижних частот после опорника и ставят.
Это в первом (точечном) приближении. А во втором - появляются тепловые волны.

[Herz]

..... Вот, представьте, что Вам нужно получить очень малошумящее опорное напряжение.
Поэтому пассивный фильтр нижних частот после опорника и ставят.
Это в первом (точечном) приближении. А во втором - появляются тепловые волны.

Да, но стабилизировать внутреннюю температуру, измеряя наружную? Или что-то не так понял?

[Tanya]

Да, но стабилизировать внутреннюю температуру, измеряя наружную? Или что-то не так понял?

Не только измеряя наружную, но и поддерживая ее же. Когда внутри нет источников. Или они стационарны.

[Herz]

Не только измеряя наружную, но и поддерживая ее же. Когда внутри нет источников. Или они стационарны.

Видимо, речь идёт всё же о наружной температуре внутреннего корпуса? Или наружной температуре окружающей среды? Тогда зачем камера?

Сообщение отредактировал Herz - Feb 3 2009, 21:03

[Tanya]

Видимо, речь идёт всё же о наружной температуре внутреннего корпуса? Или наружной температуре окружающей среды? Тогда зачем камера?

Про камеру - ниже.
Матрешку видели?
Так вот. Если самую наружную завернуть в вату, поставить туда датчик и нагреватель-охладитель, то внутри самой внутренней (тоже теплоизолированной) колебания температуры будут много меньше, чем на наружной оболочке.
Нарисуйте много последовательных RC-цепочек. Уравнения те же самые.
Если не поверите - "придется Вам доктора прислать" (так наше начальство выражается) - ссылку.
Не Вас в ссылку, а Вам ее - почувствуете разницу.

[Herz]

Про камеру - ниже.
Матрешку видели?
Так вот. Если самую наружную завернуть в вату, поставить туда датчик и нагреватель-охладитель, то внутри самой внутренней (тоже теплоизолированной) колебания температуры будут много меньше, чем на наружной оболочке.
Нарисуйте много последовательных RC-цепочек. Уравнения те же самые.
Если не поверите - "придется Вам доктора прислать" (так наше начальство выражается) - ссылку.
Не Вас в ссылку, а Вам ее - почувствуете разницу.

Спасибо, верю и без доктора. Только недопонимание, видимо, из-за того, что "если самую наружную завернуть в вату...", то она уже перестанет быть самой наружной...

[Tanya]

Спасибо, верю и без доктора. Только недопонимание, видимо, из-за того, что "если самую наружную завернуть в вату...", то она уже перестанет быть самой наружной...

А если ее в вату не укутывать, так какой в ней смысл? А в вате (она должна быть ровным слоем намотана) ее смысл в том, чтобы на ней не было градиентов. Однако вату нельзя делать очень толстой (если не использовать тепловой насос - Пельтье, а только нагреватель для температур выше комнатной) - долго будет остывать.