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        如何看待微波消解儀接觸式控溫與非接觸式控溫
        發布日期:2022-5-11

        消解溫度是直接決定微波消解儀消解效果的重要因素之一。那么就如同確保消解儀安全性重點在壓力控制一樣,溫度控制也就是其設計時的另一個重中之重了。

        目前微波消解儀控溫方式主要有接觸式控溫(鉑電阻控溫、熱電偶控溫、光纖控溫)和非接觸式控溫(紅外控溫)兩大類。它們各有什么特點呢?我以盡量直白的方式為大家解釋一下。

        接觸式控溫的3種類型

        1、熱電偶控溫通過冷熱端電勢差測試相對溫度,由于易引起天線效應干擾微波場的均勻性,故容易產生電火花導致安全事故。并且在微波場下有自熱效應即不能測定罐內實際溫度。

        2、鉑電阻控溫利用變化影響鉑金導體內自由電子束的電導率技術通過阻抗變化測試熱力學溫度,輸出信號響應,精度較高。但是同樣會有天線效應,容易產生電火花導致安全事故。

        3、光纖控溫采用直接光纖溫度測量法,不受微波場影響,可以提供高精度測量,具備信息反饋及時、控溫,不存在安全隱患,是目前zui理想的微波消解儀控溫方式。

        一直以來,我們總認為接觸式肯定比非接觸式要更準確。這個直覺同樣適用于控溫方式。但是有個前提條件,那就是你得看它是怎樣的方式接觸,好比說握手和擁抱區別可就大了。事實上接觸式控溫,真正接觸和監測的,就只有主控罐1個,其他的罐子并沒有接觸,它們都是以主控罐為參比罐,事實上是默認其他消解罐的溫度等同于主控罐。
        問題就出在這個默認上,如果你默認錯了怎么辦,很顯然:用戶需要豐富的經驗和熟練的技術,在主控罐和其他樣品罐中加入狀態一致重量相同的同類型樣品,保證主控罐的溫度和其他樣品罐的溫度盡量一致,這樣主控罐的溫度才能代表所有樣品罐的溫度。如果是同一批次做不同基質不同類型樣品,那對于操作經驗的要求就會更高。

        當然,經驗對于很多老用戶來說都是非常豐富了。事實上接觸式控溫方式仍然在10罐,15罐等微波消解儀上廣泛應用,并有不俗的表現。

        非接觸式控溫方式的代表形式:紅外控溫

        所謂紅外控溫方式是利用紅外測溫原理連續掃描和監測溫度,優點是可以實時監控每一個消解罐的溫度,測溫速度快,使用壽命長,操作方便。那么紅外控溫就沒有缺陷了嗎?答案是否定的,就目前科學儀器這行,敢言完美的技術還真沒多少。

        紅外控溫方式的精度與紅外傳感器的安裝位置息息相關。這里就不得不提到紅外控溫的兩個分支:底部紅外控溫和側壁紅外控溫。這兩者,又有什么區別呢?

        底部紅外控溫技術:

        它是在反應罐底部測溫,因為外罐底部都是鏤空的,也就繞開了外罐,可以直接測量內罐溫度,不受外罐影響,也不受樣品量和加酸量的影響,受材料影響更小。

        底部測溫當然也不受距離影響,紅外探頭到每個消解罐的距離基本都是一致的,保持測溫一致性,準確度高。
        它也規避了側壁紅外測溫對于安裝位置的要求,以更少的溶劑即可確保測溫準確性。

        側壁紅外控溫技術:

        它是先透過外罐再穿透內罐來測溫,準確性受內外罐材料厚度影響,誤差較大。

        以40罐的微波消解儀而言,罐子要擺成內外兩圈,側壁紅外測溫,內外圈消解罐到紅外探頭的距離不同,所以實測罐數及溫度準確度都受到較大影響。

        側壁紅外傳感器的安裝位置高低有講究,需要保證樣品能夠被紅外傳感器感應到,為獲得準確測量效果,加酸量就不能太少,液面高度至少要達到紅外測溫范圍內。

        簡單類比一下,接觸式測溫類似于肉眼觀測,而非接觸式測溫類似雷達。前者更直觀,在其視野范圍內也很準確;后者則在監測范圍上有明顯優勢,且受個人經驗影響更小。
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