Application Note

LAUDA Universa:久经考验的品质与现代科技的完美结合

新一代LAUDA Universa MAX恒温器, 值得信赖的卓越温度稳定性和均匀性

工业传感器和自动化解决方案的领先供应商JUMO,30多年来一直信赖 LAUDA 校准恒温器。如今,一项将久经考验的旧设备与全新Universa MAX 控制头创新组合的改造方案,生动诠释了数十年如一日的品质如何与前沿电 子技术完美融合——不仅大幅节约成本,更带来了可量化的技术性能飞跃。

客户简介——始于1948年的精准传承

JUMO GmbH & Co. KG 是工业传感器和自动 化技术领域国际领先的系统与解决方案供应商。 作为一家总部位于德国富尔达的第三代家族企 业,JUMO目前在全球拥有超过2,100名员工。其 产品范围涵盖测量、控制、记录、分析与监测各 类物理及化学参数的元器件、系统及解决方案。

JUMO在富尔达设有一座高度现代化的校准实验 室,该实验室自1992年起便获得德国认可委员 会(DAkkS)依据DIN EN ISO/IEC 17025标准的 正式认证。在90至300 °C温度范围内的油浴测 量程序中——其认证的测量不确定度仅为0.015 K——JUMO数十年来始终选择LAUDA校准恒温 器。实验室内至今仍运行着多代LAUDA设备,最 早可追溯至20世纪80年代。

项目背景——当成熟硬件触及电子系统的寿命极限

JUMO现役的两台Ultra系列UB 40 J型校准恒温 器购置于20世纪90年代,至今仍可靠运转。然 而,其内置的电子控制系统已因年深日久逼近性 能极限:部分电子元件已停产停供,维修难度陡 增甚至无法修复。

经过数十年的稳定运行,JUMO面临一个关键抉 择:

  • 选项一:购置新设备——需对整套系统进行耗 时费力的重新验证;
  • 选项二:继续维持现状——承担老旧电子系统 日益攀升的故障风险;
  • 选项三:寻找替代方案——保留成熟可靠的机 械硬件,仅对电子部分进行现代化升级。 

JUMO与LAUDA共同决定,携手走第三条路—— 实施现代化改造。 原有Ultra系列恒温浴槽用于校准温度传感器,工 作温度范围覆盖80至180°C及180至300°C,温 度稳定性均达±0.006K。为延续DAkkS认证资质并 满足严苛的应用要求,改造方案必须实现相同的 温度范围,并确保温度稳定性不低于0.015K。

LAUDA 解决方案——Universa MAX改造升级: 经典机械硬件遇见全新电子大脑

UB 40 J型的控制单元与恒温浴槽本体分离,安装 于独立机箱内。其加热底座由一个深达450 mm的 焊接浴槽、一根冷却盘管及一个圆柱形校准插件 构成。浴槽桥架通过螺栓与浴槽连接,同时承载 冷却盘管与圆柱形插件 受全新模块化Universa系列浴槽循环恒温器启 发,一个极具价值的构想应运而生:完整保留 Ultra加热底座无磨损、高精度的机械结构,仅更 换搭载最新电子系统的控制头。 如此一来,经典 的硬件品质便可与性能强劲、面向未来的电子技 术珠联璧合。

控制头选用了LAUDA Universa系列中的MAX型 号,该型号全面满足性能、精度及温度范围的 所有要求。为将其与久经考验的浴槽底座完美结 合,LAUDA进行了以下几项精妙的工程适配:

  • 全新浴槽盖板:专为安装 Universa MAX 控制 头而优化
  • 将冷却盘管接口分流:将接口移至浴槽桥架后 侧两角
  • 波纹管连接件:连接圆柱形校准插件与 Universa MAX控制头的泵出口
  • 冷却盘管:配备M16x1螺纹接口
  • 固定螺栓:用于安装 MAX 控制头
浴槽底座圆筒,全新浴槽桥架和已安装的冷却盘管 浴槽底座圆筒,全新浴槽桥架和已安装的冷却盘管
图 1: 浴槽底座圆筒,全新浴槽桥架和已安装的冷却盘管
安装Universa MAX 泵控制单元的浴槽桥架 安装Universa MAX 泵控制单元的浴槽桥架
图 2: 安装Universa MAX 泵控制单元的浴槽桥架
Universa MAX 与UB 40 J 底座连接,分体式冷却盘 管接口可见 Universa MAX 与UB 40 J 底座连接,分体式冷却盘 管接口可见
图 3: Universa MAX 与UB 40 J 底座连接,分体式冷却盘 管接口可见

验证与实际测试

UB 40 J 与 MAX 控制头的组合已在 LAUDA 和 JUMO 两地进行了严格测试。

LAUDA实验室测试
按照认证标准,在圆柱形校准插件内布设9个测温 点(上下两层各4点,中心1点),以50 °C水为 温控介质,泵速设为最高档8级。 测试结果: 温度稳定性及径向、垂直方向的温度 均匀性均显著优于0.01 K。)

JUMO现场实测
JUMO使用硅油作为介质,在220 mm浸没深度
下进行了长达两小时的对比测量。测试结果:

  • 温度偏差:0.003K
  • 径向均匀性:0.0034K

这两个数值均较原有的恒温器有了显著提升。

LAUDA 测试实验室中的验证装置
图 4: LAUDA 测试实验室中的验证装置
JUMO现场验证装置
图 5: JUMO现场验证装置

客户之声

»将我们服役30年的校准恒温器升级配备全新电子系统,这个想法堪称完美。新款UniversaMAX泵控单元比之前的控制头稳定得多,我们的全部要求都得到了丝毫不差的满足。其品质完全符合我们三十年来所熟知并信赖的LAUDA水准。

尤其令人印象深刻的是可量化的性能提升:温度稳定性提高了3倍,径向分布误差几乎减半。这意味着我们的校准工作可以做得更加精准。«

——罗德里格·肖尔茨(Rodrigue Scholz) ,JUMO GmbH & Co. KG(富尔达) 实验室副主任

结论——可量化的性能跃升与切实的资源节约

Universa MAX改造方案的成功落地,在技术、 经济与生态三个维度均交出了令人信服的答卷。

  • 技术层面:全新Universa MAX泵控单元显著 提升了温度稳定性与均匀性,性能表现甚至超越 了DAkkS认证要求,为更低测量不确定度、更高 复现性的精密校准提供了有力保障。
  • 经济与生态层面:继续沿用高质量的浴槽底 座,不仅节省了可观的设备更换成本,更避免了 资源浪费。此次升级有效延长了产品生命周期, 对减少碳足迹产生了积极贡献。这一模块化改造 思路,堪称可持续实验室技术的典范实践

LAUDA与JUMO跨越三十余年、历经数代产品更 迭的长期合作,是互信共赢与协同创新的最佳注 脚,亦完美践行了LAUDA的企业理念——›以精 准温度,共筑美好未来‹

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