Быстрое термоциклирование Опции

[vilinsky]

В ходе работы над проектом (в области биологии) столкнулись с задачей: есть медная пластина размером 1*1*0,2 см. Задача - добиться термоциклирования этой пластины в режиме: 70 градусов - 1 секунда, 90 градусов - 0 сек, 60 град. - 0 сек. (0 секунд-имеется ввиду ситуация, когда после достижения заданной температуры сразу идет переключение на достижение следующей температуры). Критическое значение имеет скорость циклирования - не более 10 сек на цикл 70-90-60. Необходимо технологическое решение для системы термоциклирования. Есть ли у кгоо-нибудь какие-нибудь идеи на этот счет? Я не компетентен в этой области, но идея с Пельтье мне кажется сомнительной - все же скорость нагрева и охлаждения не та.

[vilinsky]

Я - молекулярный биолог, и с трудом представлю себе детальный расчет. Все мои суждения (наверняка не всегда верные) основаны только на том, какой вариант предлагается темим или иными производителями.
А про индукционный нагрев можно поподробнее? Предлагается проложить между пластиной и работающим на охлаждение Пельтье нагревательный элемент?

[Stanislav]

 

А про индукционный нагрев можно поподробнее? Предлагается проложить между пластиной и работающим на охлаждение Пельтье нагревательный элемент?

Никаких Пельтье данный способ не подразумевает.
Кладёте пластину в непроводящий и немагнитный сосуд, скажем, с водой, или маслом. Нагреваете её с помощью вихревых ВЧ токов, наводимых полем катушки-индуктора, подключённой к мощному ВЧ генератору, до 70 градусов. Температуру контролируете дистанционным или контактным (хуже) термометром. Снизив ток катушки при достижении заданной температуры, выдерживаете её в течение 1 секунды, используя термометр в качестве датчика обратной связи. Далее снова увеличиваете ток катушки, нагреваете до 90 град. Потом выключаете нагрев, и образец быстро остывает до 60-ти, после чего его можно извлекать или начинать повторный цикл.
Охлаждающая жидкость должна быть непроводящей и немагнитной. Во избежание роста её температуры, можно применить циркуляцию или отвод тепла непосредственно сосуда. Проточную воду использовать тоже, наверное, можно, хотя она содержит соли и обладает заметной электропроводностью.
Собственно, всё. Если есть вопросы по реализации - задавайте, постараюсь ответить. 

[vilinsky]

Нагреваете её с помощью вихревых ВЧ токов, наводимых полем катушки-индуктора, подключённой к мощному ВЧ генератору, до 70 градусов.

На сколько мощным должен быть ВЧГ и какого размера прибор получится?

P.S.
А можно с Вами как-нибудь встретиться и обсудить подробнее?

[Stanislav]

На сколько мощным должен быть ВЧГ и какого размера прибор получится?

Мощность прикиньте грубо, исходя из теплоёмкости меди, её массы и требуемой скорости нагрева. Потом умножьте на произвольную величину в диапазоне 3-10, чтоб не морочиться с теплоотдачей.
Габариты, думаю, не слишком большие будут. В единицы литров можно впихнуть всю установку. Правда, если речь идёт о поточном производстве изделий, габариты могут быть и побольше.

P.S.
А можно с Вами как-нибудь встретиться и обсудить подробнее?

Встретиться-то можно, время только надо найти. Хотя, опыта создания конкретно таких приборов у меня не имеется. Думаю, однако, что принципиальных сложностей здесь нет, но какую-то исследовательскую работу исполнителям провести придётся.
Возможно, получится подобрать нечто готовое, навроде мини-индукционной печи с последующей её модернизацией.