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层析柜原理、应用和主要硬件指标性能

一、层析柜

层析柜是专为生化层析实验而研制的特殊用途低温柜，也可用于其他需要低温环境的实验，或用于物品冷藏。经过科学设计，冷柜总高度一般不超过2米，便于进出房间和电梯。

二、层析柜用途

主要用在生命科学研究的高校学科和科研院所，主要用来进行各种酶类，肽类，大分子，核酸等物质的生化层析分析试验。也可用于其他需要低温环境的实验，或用于物品冷藏。专门为对温度要求很高的各种应用设计，可以在箱内操作层析设备和其它简易安装的仪器和设备。

三、层析柜硬件构成

1、制冷系统

标准的制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、电磁阀等组成。

用管道依次将这些设备连接，形成一个封闭式系统。系统工作时，压缩机将蒸发器所产生的低温低压制冷剂蒸气吸入汽缸内，经压缩机压缩，压力升高（温度也升高）到稍大于冷凝器内的压力时，将其汽缸内的高压制冷制蒸气排到冷凝器中。（所以压缩机起着压缩与输送制冷剂作用）在冷凝内高温高压的制冷剂蒸气与温度较低的空气（或常温水）进行热交换而冷凝为液态制冷剂，这时液态制冷剂经过膨胀阀降温（降压）后入蒸发器，在蒸发器内吸收被冷却物体的热量后在汽化。这样被冷却物体便得到冷却而制冷剂蒸气又被压缩机吸走，因此在制冷系统中经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个过程完成一个循环。

制冷系统原理如下图所示：

2、温控系统

温控系统的**部件是温度传感器，温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定值时控制电路启动，可以设置控制回差。如温度还在升，当升到设定的超限报警温度点时，启动超限报警功能。当被控制的温度不能得到有效的控制时，为了防止设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止设备继续运行。

温控系统在层析柜里面是重要的硬件，主要要看传感器的灵敏度、数量和分布，温控性能也要关注，一般来说，温控范围、温控精度等参数是有温控器来决定的，和层析柜的关系不大，有的温控系统能控制的温度范围很宽，但实际温控需要根据层析柜本身的制冷系统来决定；温控均一性也需要和层析柜结合起来才有好的效果。

3、风道设计

层析柜内部的风道设计是生产商容易忽略的部分，而风道设计是否合理直接影响到层析柜的温度稳定性和均一性，直接影响到整体使用效果。层析柜内部的设计应考虑到冷风和热风的比重差别，应用风扇的主动送风，在整个柜体里面形成主动均匀的空气流；这里面还需要考虑是否会形成短程的空气循环、开门时对柜体气流的影响应降到小、风扇的送风能力的设计等等因素。

层析柜内部空气流动图

4、层析柜配件

多功能的层析柜一般能在满足层析实验要求的情况下兼顾到药品保存的需求，以提高层析柜的使用效率，所以首先应配置固定层析柱的立柱和夹子，其次需要配置放置仪器设备的搁板（能有一定的承重能力），另外还需配置内部电源，一般应为防水防漏电的插座；药品保存功能则需配置相应数量的搁物架，而且要求能和层析用的搁板进行更换，层析所使用的立柱和夹子应能拆除或不影响药品保存搁物架的放置。

四、层析柜主要性能指标

层析柜说到底是一种低温柜，**的功能是低温的环境，所以温度性能方面的指标是重要的指标，例如：温度均一性、温度稳定性、温控精度；当然，温度性能方面的指标是终的表现，它的好坏是有硬件性能和设计来保障的，例如：压缩机性能、风机性能、整个制冷系统的设计、柜体的厚度、发泡的质量、柜体内部的设计、风道设计等等。

综合来说，压缩机性能、内部风道设计、温度均一性几个性能指标应强烈关注。其中压缩机的品质保障了制冷系统的性能及其稳定性；内部风道设计可保障柜体内部的合理冷气流，使温控系统能达到好的控制效果；温度均一性则是整个柜体的综合性能的集中表现。

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