CN115218606B - 一种低温恒温装置及温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及低温技术领域，特别涉及一种低温恒温装置及温度控制方法。该低温恒温装置包括：壳体；储罐，设置于壳体内，储罐用于存储低温液体；热桥，设置于壳体内，热桥内设置有腔室，腔室与储罐连通；电加热器，用于加热热桥；调节组件，用于调节腔室中低温液体的液位；通过电加热器和腔室中低温液体的配合来控制位于热桥上的物体的制冷温度及变温速度。本申请提供的低温恒温装置能够有效兼顾高温和低温下热桥上物体温度的快速和稳定控制。

Description

一种低温恒温装置及温度控制方法

技术领域

本发明实施例涉及低温技术领域，特别涉及一种低温恒温装置及温度控制方法。

背景技术

低温恒温装置是一种重要的科学仪器，用于将物体冷却到预设温度并保持温度稳定，以对物体进行相关测试。低温恒温装置的冷却通常是靠低温流体或机械制冷来制冷，并通过热桥以导热的方式来冷却物体，温度的准确控制通常是靠电加热器来实现。

对于通常的低温恒温装置而言，热桥的热阻与导热系数、导热长度及导热截面积相关，如果不考虑导热系数随温度的变化，热桥的热阻是一个固定值。然而，这种方式不能有效满足宽温区变温及控温要求下对热桥上物体温度的快速和稳定控制。

因此，目前亟待需要一种低温恒温装置及温度控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种低温恒温装置及温度控制方法，能够有效满足宽温区变温及控温要求下热桥上物体温度的快速和稳定控制。

第一方面，本发明实施例提供了一种低温恒温装置，包括：

壳体；

储罐，设置于所述壳体内，所述储罐用于存储低温液体；

热桥，设置于所述壳体内，所述热桥内设置有腔室，所述腔室与所述储罐连通；

电加热器，用于加热所述热桥；

调节组件，用于调节所述腔室中低温液体的液位；

通过所述电加热器和所述腔室中低温液体的配合来控制位于所述热桥上的物体的制冷温度及变温速度。

在一种可能的设计中，所述热桥包括依次连接的第一部分和第二部分，所述物体位于所述第一部分上，所述电加热器的加热端设置于所述第一部分的外部，所述腔室至少形成于所述第一部分内。

在一种可能的设计中，所述腔室形成于所述第一部分和所述第二部分内。

在一种可能的设计中，所述调节组件包括背压阀和压差变送器，所述背压阀的一端与所述腔室的气侧空间连通，另一端与外界连通，所述压差变送器的一端与所述腔室的气侧空间连通，另一端与所述储罐的气侧空间连通，所述储罐的气侧空间与外界连通，所述压差变送器用于监测所述腔室和所述储罐的压差；

根据所述压差变送器监测到的压差，调节所述背压阀的开度，以调节所述腔室中低温液体的液位。

在一种可能的设计中，还包括第一泄放阀，所述第一泄放阀的一端与所述腔室的气侧空间连通，另一端与外界连通。

在一种可能的设计中，所述调节组件包括多个第二泄放阀，每个所述第二泄放阀均与所述储罐连通，不同的所述第二泄放阀与所述储罐连通的端部均存在高度差，每个所述第二泄放阀的出口端均与外界连通，所述腔室的气侧空间与所述储罐的气侧空间连通；

通过控制不同的所述第二泄放阀的启闭，调节所述储罐中低温液体的液位，以调节所述腔室中低温液体的液位。

在一种可能的设计中，所述多个第二泄放阀的出口端连接有换热器；通过所述换热器将从每个所述第二泄放阀流出的低温液体复温汽化后排放至外界。

在一种可能的设计中，还包括温度计和温控仪；

所述温度计设置于所述热桥上，用于监测所述热桥上物体的温度；

所述温控仪用于根据所述温度计监测到的物体的温度调节所述电加热器的加热功率。

在一种可能的设计中，还包括供给管路和设置于所述供给管路上的供给阀门，通过控制所述供给阀门的启闭向所述储罐供给低温液体。

第二方面，本发明实施例还提供了一种温度控制方法，应用于上述任一种设计中的低温恒温装置，所述方法包括：

向所述储罐和所述腔室中供给低温液体；

利用所述电加热器加热所述热桥；

利用所述调节组件调节所述腔室中低温液体的液位；

通过所述电加热器和所述腔室中低温液体的配合来控制位于所述热桥上的物体的制冷温度和变温速度。

本申请提供了一种低温恒温装置，首先在热桥内设置腔室，且腔室与储罐相通，然后通过调节组件调节腔室内低温液体的液位，以改变热桥的导热热阻，并通过改变热桥的热阻来改变热桥对物体的冷却速度，具体地，当腔室内低温液体的液位较高时，热桥的热阻变小，热桥冷却物体的速度增加，反之，热桥冷却物体的速度降低。最后，通过调节电加热器的功率，使其与腔室内的低温液体配合来快速、稳定的控制热桥上的物体的最终冷却温度。本申请提供的低温恒温装置能够有效满足宽温区变温及控温要求下热桥上物体温度的快速和稳定控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术低温恒温装置的剖面示意图；

图2是本发明一实施例提供的低温恒温装置的剖面示意图；

图3是本发明一实施例提供的温度控制方法的流程示意图。

附图标记：

1^’-热桥；

11^’-腔室；

2^’-物体；

3^’-储罐；

1-壳体；

2-储罐；

21-液位计；

3-热桥；

31-腔室；

32-第一部分；

33-第二部分；

4-电加热器；

5-调节组件；

51-背压阀；

52-压差变送器；

53-第二泄放阀；

6-第一泄放阀；

7-换热器；

8-温度计；

9-温控仪；

10-供给单元；

101-供给管路；

102-供给阀门；

11-第三泄放阀；

12-物体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，现有技术中，低温恒温装置中热桥1^’的腔室11^’只形成于热桥1^’的底部空间内，热桥1^’的腔室11^’的容积较小。腔室11^’与储罐3^’连通，储罐3^’内的低温液体进入到腔室11^’内，将热桥1^’的底端冷却到低温液体温度，热桥1^’的底端再以导热的方式冷却顶端的物体2^’。

如前所述，热桥1^’的热阻（）与导热系数/>、导热长度L及导热截面积F相关。因此，由于图1所示低温恒温装置中腔室11^’内低温液体的液位不可调节，导热长度为恒定值，相应地，热桥1^’的热阻是一个固定值，因此，在同样的冷热端温度梯度下，热桥1^’冷却物体的速度是固定不变的。基于此，当热桥1^’上的物体2^’需要跨越较大的温区变温时，例如需要从250K冷却至80K时，由于只能先利用腔室11^’内的低温液体将热桥1^’的底端降低到液体温度，然后再利用低温的底端以导热的方式冷却位于热桥1^’顶端的物体2^’，由于导热距离较长，导热热阻大、热流量低，因此冷却速度较慢，降温时间较长，即不能快速地将物体2^’的温度改变并稳定到用户要求的冷却温度，不适用于较宽温区变温要求下实现物体2^’的温度的快速变化及稳定控制。

针对上述问题，发明人发现可以通过增大热桥3内腔室31的容积，然后利用调节组件5调节腔室31的液位，从而改变热桥3热阻的方式来改变热桥3冷却物体12的速度，进而有效兼顾高温和低温下热桥3上物体12温度的快速和稳定控制。

如图2所示，本发明实施例提供了一种低温恒温装置，该装置包括：

壳体1；

储罐2，设置于壳体1内，储罐2用于存储低温液体；

热桥3，设置于壳体1内，热桥3内设置有腔室31，腔室31与储罐2连通；

电加热器4，用于加热热桥3；

调节组件5，用于调节腔室31中低温液体的液位；

通过电加热器4和腔室31中低温液体的配合来控制位于热桥3上的物体12的制冷温度及变温速度。

在该实施例中，首先在热桥3内设置腔室31，且腔室31与储罐2相通，然后通过调节组件5调节腔室31内低温液体的液位，以改变热桥3的导热热阻，并通过改变热桥3的热阻来改变热桥3对物体12的冷却速度，具体地，当在热桥3冷热端温度梯度一样的情况下进行比较，当物体12需要降温时，减小热阻有利于通过低温液体冷却实现物体12的快速降温并获得更低的温度，反之，当物体12需要升温时，增大热阻有利于通过加热器4实现物体12的快速升温并获得更高的温度。

具体地，当腔室31内低温液体的液位较高时，热桥3的热阻变小，热桥3冷却物体12的速度增加，反之，热桥3冷却物体12的速度降低。最后，通过调节电加热器4的功率，使其与腔室31内的低温液体配合来快速、稳定的控制热桥3上的物体12的最终恒温温度。本实施例提供的低温恒温装置能够有效兼顾高温和低温控温要求下热桥3上物体12温度的快速和稳定控制。

需要说明的是，为了保证储罐2和腔室31内的气液平衡，储罐2和腔室31的气侧空间可以分别与外界相通，以排除工作过程中蒸发的低温液体。外界可以是大气，也可以是其它能够收集蒸发的低温液体的容器，本申请不对外界的形式以及储罐2和腔室31与外界的连通方式做具体限定。

在一些实施方式中，壳体1用于提供真空环境，将储罐2和热桥3设置于真空环境内，可以降低外界环境与壳体1内低温液体以及物体12的热量交换，有利于物体12温度的稳定并较少能量的浪费。当然，壳体1也可以用于提供密封的环境，但是效果相较于真空环境稍差，用户可以根据自身要求确定，本申请不做具体限定。另外，本申请不对壳体1以及储罐2的形状做具体限定，例如壳体1可以是圆柱形，储罐2可以是圆环形，热桥3置于圆环形储罐2的中心轴线处，如此利于集中布置。当然，壳体1也可以是方形，储罐2为圆柱形等，只要储罐2能够为热桥3提供足够的低温液体即可。另外，壳体1、储罐2和热桥3等与低温液体接触的设备优选耐低温的材料，本申请不对材料的种类做具体限定。

在一些实施方式中，储罐2内设置有液位计21，以实时监测储罐2内低温液体的液位。另外，储罐2的底部设置有第三泄放阀11，当低温恒温装置工作结束后，打开第三泄放阀11，即可排出储罐2内剩余的低温液体。

如图2所示，在一些实施方式中，热桥3包括依次连接的第一部分32和第二部分33，物体12位于第一部分32上，电加热器4的加热端设置于第一部分32的外部，腔室31至少形成于第一部分32内。

在该实施例中，物体12放置于第一部分32的顶端，电加热器4的加热端设置于第一部分32的外部且靠近物体12的一侧，如此当需要加热物体12时，不仅能加快电加热器4产生的热量向物体12的传导速度，同时能降低电加热器4产生的热量向低温液体的传导速度。此处，电加热器4的加热端指直接与第一部分32接触的部分。此外，第一部分32沿高度方向的距离较长，腔室31形成于第一部分32内，可以沿高度方向形成较长的空间，有利于增大液位高度的调节范围，进而增大热阻的调节范围。优选地，腔室31形成于第一部分32和第二部分33内，如此可以进一步增大液位高度的调节范围以及热阻的调节范围。另外，热桥3可以是工字型、T字型或其它形状，本申请不做具体限定。

在一些实施方式中，调节组件5包括背压阀51和压差变送器52，背压阀51的一端与腔室31的气侧空间连通，另一端与外界连通，压差变送器52的一端与腔室31的气侧空间连通，另一端与储罐2的气侧空间连通，储罐2的气侧空间与外界连通，压差变送器52用于监测腔室31和储罐2的压差；

根据压差变送器52监测到的压差，调节背压阀51的开度，以调节腔室31中低温液体的液位。

在该实施例中，调节背压阀51的开度，可以改变腔室31和储罐2的压差，进而改变腔室31与储罐2内的低温液体的液位差。基于该原理，用户可以根据需要的低温液体液位，实时观测压差变送器52监测到的压差，并调节背压阀51的开度，以连续调整腔室31内低温液体的液位，从而连续地改变热桥3的导热长度，使得热桥3的热阻在一定范围内实现连续变化。

在一些实施方式中，为了配合上述调节组件5的顺利工作，还包括第一泄放阀6，第一泄放阀6的一端与腔室31的气侧空间连通，另一端与外界连通。当需要使用调节组件5调节腔室31低温液体液位时，关闭第一泄放阀6，使得腔室31的气侧空间仅通过背压阀51与外界相通，从而通过调节背压阀51的开度，改变腔室31和储罐2内的压差，进而改变腔室31与储罐2内的低温液体的液位差。

在一些实施方式中，调节组件5包括多个第二泄放阀53，每个第二泄放阀53均与储罐2连通，不同的第二泄放阀53与储罐2连通的端部均存在高度差，每个第二泄放阀53的出口端均与外界连通，腔室31的气侧空间与储罐2的气侧空间连通；

通过控制不同的第二泄放阀53的启闭，调节储罐2中低温液体的液位，以调节腔室31中低温液体的液位。

在该实施例中，腔室31的气侧空间与储罐2的气侧空间连通至外界，腔室31与储罐2的气相空间的压力均衡，根据连通器原理，腔室31与储罐2内的液位高度一致。通过设置多个沿竖直方向间隔设置的第二泄放阀53，打开不同高度的第二泄放阀53，可以使腔室31和储罐2内的低温液体液位控制在对应的高度上，从而达到分段控制腔室31低温液体液位的目的，如此可以分级改变热桥3的热阻。

在一些实施方式中，还包括换热器7，换热器7连接于多个第二泄放阀53的出口一侧，通过换热器7将从每个第二泄放阀53流出的低温液体复温汽化后排放至外界。在该实施例中，换热器7可以是管翅式换热器7或管壳式换热器7等，本申请不对换热器7的形式做具体限定。

在一些实施方式中，还包括温度计8和温控仪9；

温度计8设置于热桥3上，优选靠近物体12的顶端，用于监测热桥3上物体12的温度；温控仪9用于根据温度计8监测到的物体12的温度调节电加热器4的加热功率。

在一些实施方式中，还包括供给单元10，用于向储罐2供给低温液体。供给单元10可以包括供给管路101和供给阀门102。打开供给阀门102，即可向储罐2内通入低温液体，当无需加液时，关闭阀门，停止加液。

此外，图2示出的低温恒温装置仅示出了冷却物体12所必须的设备，除此之外，该装置还可以包括其它正常工作需要的阀门、管道、温度表以及压力表等设备，在此，本申请不再一一赘述。此外，本申请中的第一泄放阀6门、第二泄放阀53门和供给阀门102可以是手动阀、电动阀或液动阀等，本申请不对阀门的类型和材质做具体限定。

为了证明该装置在高温区和低温区均能快速、稳定的控制热桥3上的样品温度，发明人以80K液氮（液相密度为799.4kg/m³、常压下液氮的潜热为197.3 J/g）为低温液体，分别对图1所示的固定热阻热桥3恒温装置和图2所示的变热阻热桥3恒温装置进行了测试：

1）样品温度由高到低的冷却测试

在图1所示的低温恒温装置中，热桥3及样品质量为0.3 kg，热桥3采用高导无氧铜，导热系数为450 W/(m·K），导热截面的直径d为20mm ，导热长度为100mm，导热热阻为0.71 K/W。

测试时，热桥3上样品的初始温度为250K，最终将其冷却至90K，实际冷却时间为30分钟。如果样品的质量增大，则冷却时间会相应延长。稳定在90K温度工作时，电加热器控温的加热功率为14W，液氮消耗为0.32L/hr。

在图2所示的低温恒温装置中，热桥3及样品质量为0.3 kg，热桥3采用高导无氧铜，导热系数为450 W/(m·K），导热截面的直径d为20mm ，腔室31内储存液氮，腔室31外壁的壁厚为5mm，腔室31内低温液体的液位高度可在20~100mm之间变化，相应的热桥3导热长度可在20~100mm变化，则导热热阻变化范围为0.19~0.94 K/W。

降温测试时，取腔室31内低温液体的液位高度为100mm，则热桥3的导热热阻为0.19 K/W，热桥3上样品的初始温度为250K，最终将其冷却至90K，实际冷却时间为2分钟，等样品温度降到90K后，再将腔室31内低温液体的液位高度减少为20mm，则热桥3的导热热阻增大为0.94 K/W，稳定在90K温度工作时，电加热器控温的加热功率为10.6W，液氮消耗为0.24 L/hr。

综上可知，在降温操作时，固定热阻恒温装置在宽温区工作时，变温、控温的效率很低，液氮消耗大，控温所需电加热功率大，即不能很好地适用于较宽变温范围的工作要求。本申请通过增大腔室31内低温液体的液位高度，使热桥3在最小热阻下工作，可以有效增大热桥3冷却样品的速度，快速地将样品从高温区稳定到低温区，同时可以减小液氮消耗及控温所需电加热功率，很好地适用于较宽变温范围的降温工作要求。

2）样品温度由低到高的升温测试

在图1所示的低温恒温装置中，热桥3及样品质量为0.3 kg，热桥3采用高导无氧铜，导热系数为450 W/(m·K），导热截面的直径d为20mm ，导热长度为100mm，导热热阻为0.71 K/W。

测试时，热桥3上样品的初始温度为90K，最终将其升温至250K，电加热器加热功率240W，实际升温时间为20分钟。如果样品的质量增大，则升温时间会相应延长。稳定在250K温度工作时，电加热器控温的加热功率为240W，液氮消耗为5.5L/hr。

在图2所示的低温恒温装置中，热桥3及样品质量为0.3 kg，热桥3采用高导无氧铜，导热系数为450 W/(m·K），导热截面的直径d为20mm ，腔室31内储存液氮，腔室31外壁的壁厚为5mm，腔室31内低温液体的液位高度可在20~100mm之间变化，升温测试时将液位降低至20mm，使相应的热桥3导热长度增大为100mm，则导热热阻变为0.94 K/W。

测试时，热桥3上样品的初始温度为90K，最终将其升温至250K，电加热器加热功率180W，实际升温时间为10分钟。稳定在250K温度工作时，电加热器控温的加热功率为180W，液氮消耗为4.1 L/hr。

综上可知，在升温操作时，固定热阻恒温装置在宽温区工作时，变温、控温的效率很低，液氮消耗大，控温所需电加热功率大，即不能很好地适用于较宽变温范围的工作要求。在升温操作时，本申请通过减小腔室31内低温液体的液位高度，使热桥3在最大热阻下工作，可以有效增大热桥3加热样品的速度，快速地将样品从低温温区稳定到高温温区，同时可以减小液氮消耗及控温所需电加热功率，很好地适用于较宽变温范围的降温工作要求。

由上述分析可知，采取变热阻的方式来控制温度，可以灵活地选择热桥3热阻的大小来适应变温控制的需求，减少控温时间、减少加热器的控温能耗，降低低温液体的消耗量。具体地，当需要将样品冷却到较低制冷温度时，通过增加腔室31内的液位高度，减小热桥3热阻，从而可以提高导热效果，减少降温时间，快速达到目标制冷温度。达到目标温度后可以再将腔室31内的液位高度减低，增大热桥3热阻，从而可以降低电加热器4的功率并较少低温液体的消耗量。反之，当样品温度需要升到较高温度时，通过减小腔室31内的液位高度，增大热桥3热阻，可以在较小的加热功率下将样品温度较快地升到目标温度，减小低温液体消耗。

综上，本申请提供的低温恒温装置，控制样品温度所需的加热功率和低温液体消耗量的变化范围更广，可以在较宽温区范围内灵活调节，更方便样品的升温、降温及温度控制。

如图3所示，本发明实施例提供了一种温度控制方法，应用于上述任一实施例中的低温恒温装置，该方法包括：

步骤300，向储罐2和腔室31中供给低温液体；

步骤302，利用电加热器4加热热桥3；

步骤304，利用调节组件5调节腔室31中低温液体的液位；

步骤306，通过电加热器4和腔室31中低温液体的配合来控制位于热桥3上的物体12的制冷温度及变温速度。

在该方法中，利用调节组件5可以连续或分段调节腔室31中低温液体的液位，下面分别对两种调节方式做具体说明：

1）连续调节腔室31中低温液体的液位

关闭第一泄放阀6；

监测差压变送器52的压差；

根据监测到的差压变送器52的压差，调节背压阀51的开度，以连续调节腔室31中低温液体的液位。

2）分段调节腔室31中低温液体的液位

打开第一泄放阀6，使腔室31的气侧空间和储罐2的气侧空间压力均衡；

开启多个第二泄放阀53中的一个，其它第二泄放阀53保持关闭，将第二泄放阀53上部的低温液体泄放到外界，以将腔室31中低温液体的液位控制在与开启的第二泄放阀53对应的高度上。

可以理解的是，本实施例提供的低温恒温装置和上述实施例提供的温度控制方法具有相同的有益效果，在此不进行赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低温恒温装置，其特征在于，包括：

壳体（1）；

储罐（2），设置于所述壳体（1）内，所述储罐（2）用于存储低温液体；

热桥（3），设置于所述壳体（1）内，所述热桥（3）内设置有腔室（31），所述腔室（31）与所述储罐（2）连通；

电加热器（4），用于加热所述热桥（3）；

调节组件（5），用于调节所述腔室（31）中低温液体的液位；

通过所述电加热器（4）和所述腔室（31）中低温液体的配合来控制位于所述热桥（3）上的物体（12）的制冷温度及变温速度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热桥（3）包括依次连接的第一部分（32）和第二部分（33），所述物体（12）位于所述第一部分（32）上，所述电加热器（4）的加热端设置于所述第一部分（32）的外部，所述腔室（31）至少形成于所述第一部分（32）内。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述腔室（31）形成于所述第一部分（32）和所述第二部分（33）内。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节组件（5）包括背压阀（51）和压差变送器（52），所述背压阀（51）的一端与所述腔室（31）的气侧空间连通，另一端与外界连通，所述压差变送器（52）的一端与所述腔室（31）的气侧空间连通，另一端与所述储罐（2）的气侧空间连通，所述储罐（2）的气侧空间与外界连通，所述压差变送器（52）用于监测所述腔室（31）和所述储罐（2）的压差；

根据所述压差变送器（52）监测到的压差，调节所述背压阀（51）的开度，以调节所述腔室（31）中低温液体的液位。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括第一泄放阀（6），所述第一泄放阀（6）的一端与所述腔室（31）的气侧空间连通，另一端与外界连通。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节组件（5）包括多个第二泄放阀（53），每个所述第二泄放阀（53）均与所述储罐（2）连通，不同的所述第二泄放阀（53）与所述储罐（2）连通的端部均存在高度差，每个所述第二泄放阀（53）的出口端均与外界连通，所述腔室（31）的气侧空间与所述储罐（2）的气侧空间连通；

通过控制不同的所述第二泄放阀（53）的启闭，调节所述储罐（2）中低温液体的液位，以调节所述腔室（31）中低温液体的液位。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括换热器（7），所述换热器（7）连接于所述多个第二泄放阀（53）的出口一侧，通过所述换热器（7）将从每个所述第二泄放阀（53）流出的低温液体复温汽化后排放至外界。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括温度计（8）和温控仪（9）；

所述温度计（8）设置于所述热桥（3）上，用于监测所述热桥（3）上物体（12）的温度；

所述温控仪（9）用于根据所述温度计（8）监测到的物体（12）的温度调节所述电加热器（4）的加热功率。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括供给单元（10），用于向所述储罐（2）供给低温液体。

10.一种温度控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任一项所述的低温恒温装置，所述方法包括：

向所述储罐（2）和所述腔室（31）中供给低温液体；

利用所述电加热器（4）加热所述热桥（3）；

利用所述调节组件（5）调节所述腔室（31）中低温液体的液位；

通过所述电加热器（4）和所述腔室（31）中低温液体的配合来控制位于所述热桥（3）上的物体（12）的制冷温度及变温速度。