真空干燥箱内温度分布特征研究

真空干燥箱可在常温甚至低温下干燥物料，特别适用于热敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥，在食品加工、医药制药等行业得到广泛应用。文章采用经校准的无线温度记录仪测量了真空干燥箱在常压和 1 kPa两种工作条件下，工作区域温度分布特点，研究结果表明此两种条件下，真空干燥箱内温度波动度均小于 1 °C ;由于传热方式的改变，1 kPa 条件下温场均匀性变差。

真空干燥箱将物料置于真空环境中，从而降低水的沸点，物料内部的水分通过压力差扩散到表面，水分子在物料表面获得足够的动能，在克服分子间的吸引力后，被真空泵抽走排出，从而实现在常温甚至低温下干燥物料，特别适用于热敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥，在食品加工、医药制 药 等 行 业 得 到 广 泛 应 用［1 － 3］。为确保真空干燥箱温度量值的准确性，需要定期对真空干燥箱温度量值进行溯源。目前我国还没有真空干燥箱国家校准规范，真空干燥箱内温度的校准往往参照 JJF 1101—2003 《环境试验 设 备 温度、湿度校准规范》 进行。普通环境试验箱是在常压下工作，一般配有空气强制循环装置，工作条件下，箱内温场波动度、均匀度、示值误差可满足 JJF 1101—2003 的要求，而真空干燥箱一般是在真 空 条 件 下 工 作，对 箱 体 密 闭 性 要 求 严 格，即使不抽真空，由于缺乏空气强制循环，箱内温场波动度、均匀度、示值误差较普通环境试验箱也会有差别。抽真空后，真空干燥箱内传热方式改变，只存在辐射传热，也会导致最终温场改变。因此，有必要对真空干燥箱内温度分布特征进行研究，为真空干燥箱温度校准方法的制定提供依据。

1 试验方法

采用无线温度记录仪作为温度测量设备，无线温度记录仪通过电脑软件开启，然后放进真空干燥箱内开始记录数据，待记录完毕后，将无线温度记录取出，利用电脑软件读取温度数据，无线温度记录仪测量最大允许误差小 于 0. 1 °C ，试验中每 30 s 记录一次温度数据。真空干燥箱内温度测量点的布置如图 1 所示，真空干燥箱在使用过程中，物品放在真空干燥箱底部，底部是真空干燥箱的工作区域，因此，底部布 5 个测温点，箱内几何中心布 1 个点，用来测试真空干燥箱的空间温度分布。试验开始前，先将无线温度记录仪编号，并放进真空干燥箱内各温度测量点，然后关闭箱门，打开电源。本文测试了常压和 1 kPa两种情 况 下 的 温 度 分 布，试 验 中 根 据 试 验 要 求，通过真空泵控制真空干燥箱内的压力，待真空干燥箱内压力达到预定压力后，关闭真空阀，开启真空干燥箱的加热系统，试验中真空干燥箱温度设定为 50 °C ，待真空干燥箱指示温度达到设定温度后，继续稳定 2 h 以上，确保真空干燥箱各测试点温度达到稳定。