CN103488212A - 微液滴变温实验装置 - Google Patents

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张韫宏
郭郁葱
张云
李大民
何平
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Abstract

本发明涉及一种控制样品温度变化的变温装置，其特征在于：所述显微变温实验装置由冷却器、半导体制冷片(2片)、积冷块、样品台、热电偶和循环水箱组成。本发明利用半导体制冷片改变样品的温度，利用热电偶测量样品所在样品台的温度，通过调节半导体制冷片两极电压来控制样品的温度变化，为科学研究样品的理化性质随温度的变化提供了有效手段。同时本发明具有集成性，各种器件可以方便拆卸，便于装置的维护。

Description

微液滴变温实验装置
所属技术领域
本发明涉及一种控制样品温度变化的变温装置。 
背景技术
材料随温度的变化，其结构可能改变，也会发生相变，因而引起材料强度、硬度、冲击韧性、导电性等多种理化性质发生改变，控制材料温度，获得不同温度条件下材料的理化数据，是科学研究、技术应用中经常实施的实验活动。在生命科学领域，温度是细胞的存活、生长、代谢等生命活动的重要物理参数，实现包括细胞在内的控温过程显微观测，是重要的研究手段。气溶胶在降温过程中会发生结冰、相变等过程，揭示结冰动态机制，对于飞机除冰、防冰有重要意义，实现这些相关过程的观测，也需要对温度进行有效的控制。本发明可用于细胞、颗粒、纳米材料、高分子材料、液滴等对象的温度控制，也可以用与结霜、结冰过程观测，可与显微红外、显微拉曼、显微荧光、光学显微镜等仪器联用，实现变温显微观测。 
目前，国内外没有与显微观测装置联用的变温实验装置的专利技术。 
发明内容
本发明利用半导体制冷片改变样品台的温度，利用热电偶测量样品台的温度，通过调节半导体制冷片两极电压来控制样品的温度变化，为观测样品的理化性质随温度的变化，提供了有效手段。 
本发明其特征在于：所述的变温装置由样品台、半导体制冷片、积冷块、冷却器、热电偶与循环水箱组成；样品台一侧有小孔，热电偶的探头可以插入小孔测量样品台的温度；冷却器通过两路水管与循环水箱相连，形成循环冷却水系统，对半导体片进行散热。半导体制冷片可以是一片，也可以是一组，决定于降温的温度阀值，在零下20度以内，只需一片，达到零下40度，需要两片，降至更低的温度，需要多组制冷片。两个半导体制冷片分别接在两个电压可调直流稳压电源上，可以独立控制两个半导体制冷片的电压。实验时，将样品至于样品台上，打开循环水箱开关，调节两个半导体制冷片的电压，控制样品台的温度，实现对样品温度变化的控制。 
采用本发明能够有效控制样品的温度变化，并能与显微红外、显微拉曼、光学显微镜等仪器联用，为科学研究样品的理化性质随温度的变化提供了有效手段；同时本发明具有集成性，各种器件可以方便拆卸，便于装置的维护。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图，其中：1-冷却器、2-半导体制冷片、3-积冷块、4-样品台、5-热电偶、6-循环水箱。 
具体实施方式
如图1示意了含有两片半导体制冷片情形的显微变温装置。显微变温装置由冷却器1、半导体制冷片(2片)2、积冷块3、样品台4、热电偶5和循环水箱6组成；冷却器1通过两路水管与循环水箱6相连，冷却器1上表面与半导体制冷片(大)相接触，半导体制冷片(大)与积冷块3相接触；积冷块3上表面与半导体制冷片(小)相接触；半导体制冷片(小)与样品台4相接触；样品台4一侧有小孔，热电偶5的探头可以插入小孔测量样品台4的温度。工作时，将样品至于样品台上，打开循环水箱开关，打开两个半导体制冷片所连稳压电源的开关，同时打开热电偶开关实时监测样品台的温度。根据热电偶显示的温度调节两个半导体制冷片的电压，从而控制样品台的温度，实现对样品温度变化的控制。 

Claims (5)

1.一种控制样品温度变化的变温装置，其特征在于利用半导体制冷片改变样品台的温度。包括以下步骤：
利用热电偶测量样品台的温度；
通过调节半导体制冷片两极电压来控制样品的温度变化。
2.如权利要求1所述的利用热电偶测量样品台的温度，其特征是：样品置于样品台，样品台一侧有小孔，热电偶的探头可以插入小孔测量样品台的温度。
3.如权利要求1所述的通过调节半导体制冷片两极电压来控制样品的温度变化，其特征是：两个半导体制冷片分别接在两个电压可调直流稳压电源上，独立控制两个半导体制冷片的电压。
4.如权利要求3所述的控制两个半导体制冷片的电压，其特征是：冷却器1上表面与半导体制冷片(大)相接触，半导体制冷片(大)与积冷块相接触；积冷块上表面与半导体制冷片(小)相接触；半导体制冷片(小)与样品台相接触，冷却器通过两路水管与循环水箱相连，形成循环冷却水系统，对半导体片进行散热。
5.如权利要求2、3、4所述的控制样品温度变化的变温装置，其特征是：将样品至于样品台上，打开循环水箱开关，调节两个半导体制冷片的电压，控制样品台的温度，实现对样品温度变化的控制。 
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