Как выбрать лабораторный сушильный шкаф

Современную лабораторию невозможно представить без сушильного шкафа. Он и стерилизует инструменты, и вулканизирует материалы, и проводит термообработку металлов, стекла, керамики, а также проводит самые различные испытания с образцами. И да, он сушит лабораторную посуду! Но как же подобрать шкаф, который удовлетворит именно Ваши запросы, и не потеряться в великом множестве предложений и моделей? Давайте рассмотрим все основные характеристики и компоненты лабораторных сушильных шкафов и разберемся в этом вопросе.

Типы датчиков температуры

Сушильные шкафы могут быть оборудованы датчиками температуры либо Pt-типа, либо термопарой. Шкафы лабораторного назначения, в связи с необходимостью точных измерений, должны быть оснащены именно Pt-датчиками.  Однако некоторые производители могут экономить и применять термопары как более дешевое решение. Потому мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на наличие Pt-датчика. А во вторую – на его исполнение: корпус и изоляцию. Чувствительный элемент датчика представляет собой платиновый проводник на керамической подложке с выведенными контактами. Данный элемент обязательно должен быть в металлической гильзе, которая защищает его от прямого контакта с воздухом, как, например, в лабораторных сушильных шкафах украинского производства LabExpert. Дополнительно провод датчика должен быть экранирован металлической оплеткой, которая в свою очередь заземляется. Это позволит повысить помехоустойчивость сигнала и, соответственно, точность измерения. Все это в конечном счете влияет на надежность, точность и срок безотказной эксплуатации изделия.

Калибровка и погрешность измерения

Датчик температуры выдает сигнал, который поступает на контроллер, где преобразовывается и интерпретируется. Помните, расположение контролера влияет на показания. Потому в нем должна быть реализована и доступна возможность калибровки, т.е. внесения поправки на разницу между измеренным и отображенным значением температуры. Для наибольшей точности измерения калибровка должна выполняться минимум по трем точкам. Если же она выполняется только по одной, погрешность измерения может оказаться существенной.  

Скорость нагрева и выхода на режим

Важная эксплуатационная характеристика сушильного шкафа – время, за которое он нагревается до заданной температуры и ее стабилизация. Этот фактор зависит как от мощности установленного ТЭНа, так и от оптимальности подобранных ПИД-параметров.

В сушильных шкафах LabExpert контроллер и разработан, и изготовлен самим производителем, потому параметры подбираются еще на заводе индивидуально под каждую модель (типоразмер) шкафа. Однако в случае стандартного, покупного, контроллера заводские ПИД-параметры могут быть не заданы. В этом случае контроллер подбирает их самостоятельно при первом включении. Это процедура хоть и автоматическая, но занимает некоторое время. Каким бы совершенным не было программное обеспечение такого контроллера, подбор ПИД-параметров непосредственно специалистом вручную дает заметно лучший результат!

Стабильность поддержания температуры

Если ПИД-параметры подобраны не оптимально, то нагрев может занимать больше времени, либо стабильность подержания температуры будет низкая.

Краткие выводы:

• В лабораторных сушильных шкафах управление должно быть исключительно при помощи контроллера, работающего по ПИД-алгоритму
• Контроллеры индивидуальной разработки подходят лучше, чем стандартные
• Если нет необходимости в программировании многоступенчатого режима нагрева/охлаждения, лучше отдать предпочтение упрощённому управлению
• Для измерения температуры должны применяться только Pt-датчики
• Контроллер обязательно должен иметь функции настройки ПИД-параметров и калибровки

Материал рабочей камеры

Нередко можно встретить камеры из черного окрашенного металла или из кислотоупорной нержавейки марки AISI 316. Черный металл применяется исключительно для удешевления изделия. Существенный недостаток такой конструкции – низкая стойкость к коррозии и образованию окалины. Как результат – загрязнение посторонними примесями нагреваемых материалов (образцов). Наилучшим материалом для рабочей камеры сушильных шкафов являются нержавеющая сталь марки AISI 304 или ближайшие аналоги так называемой пищевой нержавейки. По соотношению «цена/качество» – это оптимальный материал. Выбирайте производителей, которые не экономят на материалах!

Габаритный размер, полезный рабочий объем

Если рабочее пространство в лаборатории ограничено, то вопрос его рационального использования очень актуален. В характеристиках сушильных шкафов производители указывают наружный габарит изделия и рабочий внутренний объем, выраженный либо в линейных размерах, либо в литрах.

В основном соотношение между габаритными размерами и внутренним объемом более или менее близко. Однако за счет бокового расположения отсека с электроникой площадь рабочего пространства, занимаемого шкафом, будет увеличенной. В этом случае верхнее или нижнее расположение отсека является предпочтительней.

Полки и полезная площадь

Еще один важный фактор – количество полок. При намерении использовать много полок необходимо учесть соизмеримость размера нагреваемых образцов и свободного расстояния между установленными полками.

Максимальная допустимая нагрузка на полку

Несущая способность полки зависит от материала (нержавейка, алюминий), толщины металла, степени перфорирования, площади, наличия загибов и ребер на полке, а также несущей способности полкодержателей. Все эти особенности в совокупности отражаются производителями в виде максимальной допустимой распределенной нагрузки (в кг) в паспортных характеристиках шкафа. В основном допустимая нагрузка до 12–15 кг является нормой и обеспечивается по умолчанию. Нагрузка более 15 кг требует усиления конструкции, и подобные опции, как правило, оговариваются дополнительно и являются заказными.

Выдвижные полки

Полезной опцией является возможность выдвигать полку без риска ее опрокидывания наружу, особенно если образцов много или они тяжелые. Такая опция обеспечивается специальной конструкцией полкодержателей и реализована далеко не у всех производителей сушильных шкафов. 

Защита от перегрева

Под перегревом шкафа можно подразумевать две ситуации:

1. Превышение температуры выше заданной, но в пределах рабочего диапазона эксплуатации.
2. Нагрев с превышением рабочего диапазона.

Первая ситуация связана с некорректно заданной температурой, т.е. человеческим фактором. Для недопущения ситуации используют функцию «электронная защита», которая ограничивает саму возможность задать температуру выше критической. Стоит отметить, что стандартные контроллеры могут этой функции не иметь. Данная опция может быть востребована при очень активной эксплуатации с частой цикличностью нагрева/охлаждения.

Вторая ситуация является аварийной и может возникнуть из-за отказа контроллера, например, при скачках напряжения. В результате питание нагревателя может не отключиться и сушильный шкаф будет бесконтрольно работать в режиме нагрева, что чревато пожаром. Чтобы повысить безопасность шкафов, их оснащают капиллярными термостатами или биметаллическими термопредохранителями. С точки зрения безопасности их наличие обязательно, однако некоторые производители шкафов экономят и на этом. 

Автомат и заземление

Электробезопасность сушильных шкафов обеспечивается за счет общего заземления, плавких предохранителей, автоматических выключателей с или без функции УЗО.

Предохранители, как и автоматические выключатели, срабатывают в случае увеличения входного напряжения или короткого замыкания внутри изделия. Защита в такой ситуации направлена на недопущение возгорания проводки или самого прибора.

Отличия между предохранителем и автоматическим выключателем:

• Предохранитель, в отличии от автомата, при срабатывании необратимо выходит из строя
• Время срабатывания автомата значительно меньше, чем плавкого предохранителя   
• Предохранитель сам по себе уязвимое звено электрической цепи. Под нагрузкой он сам выделяет тепло, а контакты его посадочного места имеют низкую надежность. В результате, если разъем предохранителя ненадежный, то он сам может быть причиной выхода шкафа из строя

Производители, которые заботятся о качестве и надежности своей продукции, не применяют предохранители как морально устаревшее техническое решение.

Регулировка по уровню

Опорные ножки шкафов могут быть с регулируемой и нерегулируемой высотой. Регулировка дает возможность выровнять шкаф строго по уровню, добиться его устойчивого положения даже на неровной поверхности и при необходимости увеличить зазор между шкафом и поверхностью стола. Последнее может быть важно в случае, если дно шкафа прогревается до температур, которые могут вызвать повреждение материла столешницы.

Датчик открытия двери

Некоторые производители оснащают свои сушильные шкафы датчиком открытой двери. Он обеспечивает:

• Звуковую сигнализацию
• Пока дверь не закроют, вентилятор принудительной конвекции отключается, чтоб не выдувать наружу горячий воздух из рабочей зоны. Это позволяет быстрее вернуться на режим после закрытия двери
• Существенное сокращение времени повторного выхода в стационарный режим

Стоит отметить, что такой функционал на стандартных контроллерах недоступен.

Система запирания двери, доводчик

Двери сушильных шкафов обязательно должны иметь надежное примыкание к рабочей камере и конструктивный элемент наподобие защелки или ригеля, удерживающего дверь в закрытом положении.

Надежность примыкания двери к корпусу шкафа обеспечивает упругий уплотнитель. Т.е. при закрытии двери необходимо приложить некоторое усилие, чтоб ее прижать до точки запирания. Некоторые производители могут применять систему запирания, которая при повороте ручки самостоятельно дотягивает дверь (эффект доводчика), что весьма удобно. Такая система имеет вид ригельного замка.

Ригельные замки применяются с одно- или с двухточечным запиранием. Принципиальное отличие в том, что дверь сушильного шкафа при нагревании может несколько деформироваться, и одноточечное запирание не гарантирует ее полного примыкания. Для шкафов объемом 80 л и более данный нюанс критичен. Сушильные шкафы, например, LabExpert, оборудованы полноценными ригельными системами с двухточечным запиранием во всех типоразмерах для максимальной надежности, начиная даже с объема рабочей камеры в 15 л.

Лабораторные сушильные шкафы LabExpert

Шкафы украинского производства LabExpert отвечают всем стандартам. Они представлены двумя модельными рядами: OptiControl и MultiControl. Среди множества моделей Вы наверняка подберете для себя самый подходящий вариант!

Общие характеристики и отличия сушильных шкафов OptiControl и MultiControl

Возникли вопросы? Напишите нам на sales@hlr.ua или позвоните по номеру 044-494-42-42.

Департамент лабораторного оборудования ХЛР