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    恒溫恒濕稱量箱:高精度稱量環境解決方案

    更新時間:2025-06-20點擊次數:347

    恒溫恒濕稱量箱:高精度稱量環境解決方案

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    一、設備定義與核心功能

    恒溫恒濕稱量箱是一種專為實驗室精密稱量設計的設備,通過精準控制箱內溫度、濕度及氣流環境,消除外界環境波動(如溫濕度變化、氣流擾動)對稱量結果的影響。其核心功能包括:


    • 環境穩定性:將溫度、濕度控制在極小波動范圍內(如溫度 ±0.5℃,濕度 ±1% RH),確保稱量數據的重復性和準確性;

    • 防塵與氣流控制:內置凈化系統和防風設計,避免粉塵污染及氣流擾動導致的稱量誤差,尤其適用于毫克級(mg)甚至微克級(μg)的精密稱量。

    二、工作原理與系統組成

    1. 工作原理
    通過 “閉環反饋控制" 實現環境穩定:


    • 溫度控制:加熱絲與制冷模塊(如半導體帕爾貼)根據傳感器數據動態調節,維持設定溫度;

    • 濕度控制:采用冷凝除濕 + 超聲波加濕組合:

      • 除濕時,制冷片將空氣冷卻至露點以下,凝結水汽并排出;

      • 加濕時,超聲波震蕩將水霧化,通過風機均勻擴散至箱內;

    • 氣流循環:低流速風機(≤0.2m/s)配合 HEPA 過濾器,形成層流氣流,減少粉塵沉降和渦流干擾。

    2. 核心組成部分
    模塊功能說明
    箱體結構- 雙層保溫設計(外層金屬 + 內層 316 不銹鋼),減少熱傳導;
    - 可視觀察窗(防霧鋼化玻璃),便于操作與監測。
    溫濕度控制系統- 高精度傳感器(如瑞士羅卓尼克濕度傳感器),響應時間≤10s;
    - PID 智能算法,實時修正控制參數。
    稱量系統- 內置高精度天平支架(兼容萬分之一至百萬分之一天平),支架底部減震設計;
    - 防靜電平臺,避免靜電吸附顆粒。
    凈化與氣流系統- HEPA 過濾器(過濾效率≥99.97%@0.3μm),控制箱內塵埃粒子數;
    - 風速可調,兼顧防風與空氣流通。

    三、技術參數(典型指標)

    參數類型常規范圍高精度型號指標
    溫度控制范圍15℃~35℃(可擴展至 5℃~40℃)±0.1℃(25℃時)
    濕度控制范圍30% RH~70% RH(可定制 10% RH~80% RH)±0.5% RH(50% RH 時)
    溫濕度波動溫度 ±0.5℃,濕度 ±1% RH溫度 ±0.2℃,濕度 ±0.3% RH
    稱量空間300mm×300mm×250mm(可定制非標尺寸)最小分辨率:0.1mg(適配百萬分之一天平)
    凈化等級ISO 5 級(Class 100)塵埃粒子數≤3,520 個 /m3(0.5μm 以上)
    噪音與能耗噪音≤50dB,功耗≤500W(常規型號)節能模式下功耗≤300W

    四、應用場景

    1. 制藥與生物技術
    • 原料藥稱量:抗生素、激素等對濕度敏感的藥物原料,需在低濕度(如 30% RH 以下)環境稱量,避免吸潮變質;

    • 膠囊 / 片劑分裝:控制溫濕度防止粉末結塊,確保劑量精度(如 ±0.5% 以內)。

    2. 食品與化妝品
    • 微量添加劑稱量:維生素、香料等微量成分(如 10mg 級),需避免環境濕度導致的重量波動;

    • 粉末狀原料質檢:奶粉、面粉等含水率檢測前的樣品預處理,確保稱量數據與水分含量計算的準確性。

    3. 環境與材料科學
    • 土壤 / 粉塵樣品稱量:重金屬檢測前的樣品制備,控制濕度防止揚塵及成分揮發;

    • 納米材料稱量:石墨烯、催化劑等納米粉體,防靜電設計避免顆粒吸附損耗。

    4. 計量與校準
    • 砝碼校準:二等標準砝碼的稱量校準需在恒溫(20±0.5℃)、恒濕(50±5% RH)環境中進行;

    • 天平檢定:計量機構用于驗證天平的重復性和線性誤差,確保符合 OIML 標準。

    五、使用與維護要點

    1. 安裝與調試

      • 放置于水平臺面上,遠離空調出風口、門窗等氣流擾動源;

      • 開機預熱至少 2 小時,待溫濕度穩定后再進行稱量(可通過實時曲線判斷穩定性)。

    2. 操作規范

      • 稱量時輕開輕關箱門,避免氣流沖擊;

      • 使用鑷子或無塵手套取放樣品,防止人體汗液、靜電影響。

    3. 維護周期

      • 每月更換 HEPA 過濾器(視使用頻率),定期用 75% 酒精擦拭內壁;

      • 每年委托計量機構校準溫濕度傳感器(可追溯至國家基準),誤差超過 ±1% 時需校準。

    六、選型對比與技術優勢

    類型經濟型科研型防爆型
    溫濕度精度溫度 ±1℃,濕度 ±2% RH溫度 ±0.1℃,濕度 ±0.3% RH溫度 ±0.5℃,濕度 ±1% RH(防爆認證)
    核心配置單風扇 + 普通濕度傳感器雙風扇層流 + 露點傳感器防爆電機 + 防靜電接地
    適用場景教學實驗室、常規質檢藥典實驗、納米材料研究化工危險品稱量
    價格區間1~3 萬元5~10 萬元8~15 萬元


    優勢對比


    • 與普通稱量罩相比,恒溫恒濕稱量箱增加了溫濕度閉環控制,適合對環境敏感的樣品;

    • 與大型恒溫恒濕室相比,其體積小、能耗低,且局部環境控制精度更高(如大型房間濕度均勻性通常為 ±2% RH,而稱量箱可達 ±0.5% RH)。

    七、行業標準與合規要求

    • 制藥行業:需符合 GMP(藥品生產質量管理規范)要求,如溫濕度記錄需可追溯,設備需通過 3Q 驗證(設計確認 DQ、安裝確認 IQ、運行確認 OQ);

    • 計量領域:滿足 JJF 1847《分析天平校準規范》中對環境條件的要求(溫度 20±5℃,濕度 45%~65% RH);

    • 環保檢測:符合 HJ 836《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法》中對稱量環境的規定(溫度波動≤2℃,濕度波動≤5% RH)。

    八、發展趨勢

    • 智能化集成:內置物聯網模塊,支持遠程監控溫濕度數據及異常報警(如手機 APP 推送);

    • 節能設計:采用變頻風機 + 智能休眠模式,待機功耗降低 50% 以上;

    • 多功能整合:部分型號集成天平數據接口,自動同步稱量數據與環境參數,生成合規報告。


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