Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам, которые могут быть использованы для исследования быстро протекающих процессов в объектах с большой оптической плотностью методом импульсной рентгенографии, в частности к устройствам для температурной стабилизации детекторов ионизирующего излучения.
Построение структуры объекта с большой оптической плотностью методом импульсной рентгенографии осуществляется по теневым изображениям. Для получения качественного изображения необходимо обеспечить поддержание равномерной температуры по всей площади сцинтилляционного экрана детектора.
К термостабилизации сцинтилляционного детектирующего экрана предъявляются высокие требования в отношении равномерности распределения тепловых показателей составных элементов. Важным свойством сцинтилляционного экрана детектора является способность к разрушению при резких перепадах окружающей температуры. Известные из области техники системы термостабилизации работают либо в режиме активного охлаждения либо в режиме пассивного нагрева, т.е. нагрев осуществляется за счет передачи тепла из окружающего пространства. Поэтому, в зимний период времени авария в системе отопления, где размещается детектор излучения, оставляет сцинтилляционный экран без защиты и может подвергнуть его опасности разрушения.
Из области техники известна система термостабилизации торцевого электромагнитного калориметра, используемая для поддержания на заданном уровне температуры сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута, на основе которых построен калориметр [Ахметшин P.P. Торцевой электромагнитный калориметр на основе кристаллов BGO для детектора КМД-3. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Новосибирск, 2017 г.]. Данная система содержит терморегулирующее устройство для преобразующего элемента (680 сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута Bi 4 Ge 3 О 12 (BGO), термодатчики и блок управления работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с термодатчиками.
В известном устройстве в качестве терморегулирующего устройства используют жидкостный теплоноситель (дистиллированную воду), охлаждаемый специализированной холодильной машиной, называемой чиллером и циркулируемый по медной трубке, припаянной к медному кольцу, в котором установлены блоки торцевого калориметра. Чиллер состоит из холодильного контура, компрессора, испарителя и конденсатора. Для подвода воды от чиллера до калориметра и обратно до чиллера используются гибкие дюритовые шланги. Устройство содержит также датчики влажности, которые вместе с термодатчиками размещены на сцинтилляционных кристаллах. Блок управления работой терморегулирующего устройства представляет собой систему управления, электрически связанную как с термодатчиками, так и с датчиками влажности. Напряжение, поступающее с каждого датчика, через коммутатор аналоговых сигналов попадает в аналого-цифровой преобразователь, полученные сигналы считываются и записываются в базу данных.
Недостатком данного устройства является возможная ионизация жидкостного теплоносителя под прямым воздействием мощного ионизирующего излучения, что в определенных случаях является недопустимым, так как при ионизации воды образуются свободные электроны, активно присоединяющиеся к нейтральным молекулам воды (Н2О→НО++е-), образуя отрицательно заряженные ионы, при этом ионы воды нестабильны и легко диссоциируют, образующийся радикал Н в присутствии кислорода образует высокотоксичные, высокоактивные кислые радикалы (гидропераксиды) HO2 и H2O4, что снижает срок службы и стабильность работы системы термостабилизации. Кроме этого существует невозможность поддержания единой температуры в связи с большим градиентом распределения температуры по площади детектора, что ведет к неоднородности светового выхода с матричного сцинтилляционного экрана, и вследствие этого к нестабильной работе калориметра.
Известна система термостабилизации детектора позитронно-эмиссионной томографии [статья Р. Рейлман «ПЭТ-детектор на основе кремниевых фотоумножителей», журнал «Азимут фотоникс», №45,, стр. 29-34, 2015 г.]. Известная система термостабилизации содержит терморегулирующее устройство для преобразующего элемента детектора, термодатчики и блок управления (матрица и считывающая электроника) работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с термодатчиками. В данной системе терморегулирующим устройством служит охлаждающий кожух, в который помещен детектор. Для защиты матрицы и считывающей электроники используется прямоугольная медная пластина. К внешней части кожуха припаян канал, представляющий собой медную трубку. К концам канала припаяны разъемы с выводами. По медной трубке циркулирует раствор 50%-ной холодной дистиллированной воды и 50%-ного этиленгликоля, который, в свою очередь, охлаждает кожух детектора. Медная пластина соединяется с гранями матрицы, тем самым охлаждая их. Жидкость охлаждается мини-охладителем, способным охладить теплоноситель до температуры -10°С, с мощностью охлаждения 300 Вт при температуре 14°С. Для конвекционного охлаждения в устройство подается воздух посредством трубки, снабженной охлаждающим кожухом. Воздух предварительно охлаждается пропусканием охлаждающей жидкости через теплообменник в контакте с трубкой. Все материалы, используемые для охладителя, имеют высокую теплопроводность и немагнитные характеристики.
Недостатком данной системы, как и у предыдущего аналога, является то, что под прямым воздействием мощного ионизирующего излучения возможна ионизация жидкостного теплоносителя, что также ведет к ухудшению стабильности работы системы. Кроме того применение комбинированного (воздух+вода) способа стабилизации ведет к усложнению конструктивного исполнения системы, тем самым снижая надежность ее работы.
Известна система термостабилизации, описанная в детекторе излучения с нагревательным устройством, предназначенного для обнаружения падающего рентгеновского или гамма-излучения [патент РФ №2689257, МПК G01T 1/24, опуб. 24.05.2019 г.], принятая за прототип. Данная система содержит терморегулирующее устройство для преобразующего элемента детектора, используемого для преобразования падающего излучения в электрические сигналы, датчики температуры, и блок управления работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с датчиками температуры, при этом терморегулирующее устройство содержит элемент Пельтье. Преобразующим элементом в прототипе является материал прямого преобразования CZT (CdZnTe). Детектор данной системы также содержит схему считывания для обработки упомянутых электрических сигналов, причем источник тепла элемента Пельтье ориентирован к преобразующему элементу, а его теплоотвод ориентирован к схеме считывания. Таким образом, охлаждение схемы считывания объединено с нагреванием преобразующего элемента. Датчики температуры, представляющие собой резистивные структуры, установлены в контакте с преобразующим элементом, либо на удалении от него. Датчики температуры используют для создания замкнутого контура управления, при помощи которого температуру преобразующего элемента можно поддерживать в некотором целевом диапазоне.
Данная система в отличие от предыдущих аналогов является безжидкостной системой термостабилизаци, что повышает стабильность ее работы.
Однако недостатком является то, что в данном устройстве преобразующий элемент выполнен на основе материалов прямого преобразования, которые позволяют располагать нагревательные устройства в непосредственном контакте с ними. Применение же подобной системы для термостабилизации детекторов на основе матричных сцинтилляторов в большинстве случаев является невозможным, что ограничивает область применения. Матричные сцинтилляционные экраны собираются из множества сцинтилляционных кристаллов BGO, боковые грани которых вплотную примыкают друг к другу, а с задней стороны кристаллов вплотную расположены элементы регистрации, поэтому непосредственный контакт нагревательного устройства с ними недопустим. При этом размещение каких либо элементов или систем перед сцинтилляционным экраном детектора приведет к невозможности его функционирования.
Также в связи с известными физико-химическими свойствами материалов прямого преобразования возникает необходимость поддержания их температуры на уровне порядка 50°С, т.е. система термостабилизации работает преимущественно на нагрев преобразующего элемента, осуществляя лишь избирательное охлаждение преобразующего элемента или схемы считывания, что отрицательно влияет на эффективность работы, не обеспечивая равномерного распределения температуры по всей площади поверхности преобразующего элемента детектора излучения.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности и стабильности работы системы за счет обеспечения поддержания единой температуры по всей площади преобразующего элемента детектора излучения в автоматическом режиме.
Технический результат достигается тем, что система термостабилизации детектора излучения, содержащая терморегулирующее устройство для преобразующего элемента детектора, датчики температуры, и блок управления работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с датчиками температуры, при этом терморегулирующее устройство выполнено на основе элементов Пельтье, согласно изобретению преобразующий элемент помещен в корпус, выполненный из теплопроводного материала, например металлического, терморегулирующее устройство выполнено в виде термоэлектрических модулей, равномерно установленных на наружной поверхности корпуса, причем каждый модуль содержит теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке корпуса, и охлаждающее устройство, между которыми помещен с обеспечением контакта с каждым из них элемент Пельтье, датчики температуры размещены снаружи и внутри корпуса, а блок управления представляет собой автоматизированную систему управления, электрически связанную с термоэлектрическими модулями.
Помещение преобразующего элемента детектора в корпус, выполненный из теплопроводного материала, например металлического, а также выполнение терморегулирующего устройства в виде термоэлектрических модулей, равномерно установленных снаружи корпуса, причем каждый модуль содержит теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке корпуса, и охлаждающее устройство, между которыми помещен с обеспечением контакта с каждым из них элемент Пельтье, дает возможность регулировать и равномерно распределять тепловую энергию по всей площади корпуса, добиваясь поддержания единой температуры корпуса, а вместе с ним и преобразующего элемента детектора излучения.
Размещение датчиков температуры как снаружи, так и внутри корпуса дает возможность контролировать (отслеживать) температуру внутри и снаружи корпуса, регулируя тем самым температуру нагрева/охлаждения элемента Пельтье каждого термоэлектрического модуля с целью поддержания в заданных пределах единой температуры по всей площади преобразующего элемента детектора излучения.
Выполнение блока управления в виде автоматизированной системы управления, электрически связанной с термоэлектрическими модулями, дает возможность рационально управлять (нагревать/охлаждать) каждым термоэлектрическим модулем в соответствии с достижением заданной цели поддержания в автоматическом режиме равномерной температуры на заданном уровне по всей поверхности корпуса, дает возможность автоматического переключения режима работы термоэлектрических модулей с охлаждения на нагрев, обеспечивая стабильность работы системы.
Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия повышения стабильной и эффективной работы системы термостабилизации детектора излучения за счет обеспечения поддержания единой температуры по всей площади преобразующего элемента детектора излучения в автоматическом режиме.
Кроме того для обеспечения высокой точности поддержания единой температуры (с разницей между показателями не более 0,5°С) корпус со всех сторон дополнительно покрыт теплоизоляционным материалом, что позволяет исключить теплообмен с окружающей средой, снижающей эффективность температурного воздействия на преобразующий элемент.
Кроме того с целью повышения срока службы элемента Пельтье за счет обеспечения компенсации теплового расширения и более эффективной передачи тепла от теплопроводного элемента на корпус охлаждающее устройство прикреплено к корпусу с помощью прижимных пружин.
Кроме того, с целью увеличения срока службы системы термостабилизации за счет исключения раннего выхода из строя элементов Пельтье и обеспечения плавной регулировки тепловых характеристик элементов Пельтье, каждый термоэлектрический модуль подключен к усилителю мощности управления питанием элемента Пельтье.
Кроме того, дополнительно внутри корпуса установлены датчики влажности с целью обеспечения контроля уровня влажности внутри корпуса для исключения образования конденсата, влекущего за собой коррозию металлических элементов корпуса системы, что может привести к возникновению аварийных ситуаций, снижая тем самым надежность системы.
Кроме того, с целью обеспечения ремонтопригодности и повышения удобства обслуживания автоматизированная система управления состоит из отдельных электрически связанных между собой измерительного, исполнительного и управляющего блоков, что позволяет достичь независимой в случае необходимости замены любого из них.
Кроме того, автоматизированная система управления может быть оснащена программным комплексом, имеющим управляющие программы, базы данных и веб-интерфейс.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется чертежами:
на фиг. 1 показан общий вид системы термостабилизации детектора излучения;
на фиг. 2 представлен схематичный вид термоэлектрического модуля;
на фиг. 3 представлены графики зависимости изменения температуры (в реальном многоэлементного сцинтилляционного экрана от изменения температуры окружающей среды, где кривая а - график изменения температуры окружающей среды относительно времени работы системы термостабилизации; кривые 6 - графики изменения температуры многоэлементного сцинтилляционного экрана относительно времени работы системы термостабилизации.
На указанных чертежах принимаются следующие обозначения.
1 - корпус детектора;
2 - теплоизоляционный материал;
3 - многоэлементный сцинтилляционный экран;
4 - термоэлектрический модуль;
5 - элемент Пельтье;
6 - теплопроводящий элемент;
7 - прижимные пружины;
8 - датчики температуры;
9 - датчики влажности;
10 - автоматизированная система управления;
11 - исполнительный блок;
12 - управляющий блок;
13 - измерительный блок;
14 - электрические линии связи отдельных блоков автоматизированной системы управления;
15 - усилитель мощности управления питанием элемента Пельтье;
16 - линии связи автоматизированной системы управления с термоэлектрическими модулями;
17 - линии связи автоматизированной системы управления с датчиками температуры;
18 - процессорный кулер;
19 - радиатор;
20 - вентилятор;
21 - опоры из стеклотекстолита.
Устройство выполнено следующим образом.
Система термостабилизации (фиг. 1) включает терморегулирующее устройство для преобразующего элемента детектора, датчики температуры 8 и блок управления работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с датчиками температуры 8. Терморегулирующее устройство выполнено на основе элемента Пельтье 5.
Преобразующий элемент представляет собой многоэлементный сцинтилляционный экран 3, в данном конкретном случае выполненный на основе сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута BGO, собранных в виде матричной конструкции в форме прямоугольного параллелепипеда.
Преобразующий элемент помещен в корпус 1 и находится в непосредственном контакте с внутренними стенками корпуса 1. Корпус 1 выполнен в виде рамы, из теплопроводного материала, в конкретном варианте исполнения - из сплава В95, и снаружи покрыт теплоизоляционным материалом 2, в конкретном варианте исполнения - пенополистиролом марки XPS с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м°С). Корпус 1 установлен на четыре опоры 21, изготовленные из стеклотекстолита. В виду особенности исполнения системы регистрации теневых рентгеновских изображений (детектора) корпус 1 является полностью замкнутым, за исключением задней стенки, которая имеет сквозную наборную структуру.
Терморегулирующее устройство в данном конкретном случае выполнено в виде шестнадцати термоэлектрических модулей 4, установленных равномерно по восемь штук на двух боковых стенках снаружи корпуса 1 (фиг. 1).
Каждый модуль 4 содержит теплопроводящий элемент и охлаждающее устройство. В конкретном варианте исполнения теплопроводящий элемент выполнен в виде медной пластины 6, закрепленной на стенке корпуса 1, а охлаждающее устройство - в виде процессорного кулера 18, который в свою очередь состоит из алюминиевого радиатора 19 и вентилятора 20. Между пластиной 6 и радиатором 19 помещен элемент Пельтье 5 с обеспечением контакта с каждым из них. Применение кулера 18 обусловлено требованием отвода тепла с нагреваемой стороны элемента Пельтье 5.
С целью повышения срока службы элемента Пельтье за счет обеспечения компенсации теплового расширения и более эффективной передачи тепла от теплопроводного элемента на корпус охлаждающее устройство прикреплено к корпусу с помощью прижимных пружин 7.
В конкретном варианте исполнения установлено снаружи и внутри корпуса 97 штук датчиков температуры 8: по девять штук на внешнюю поверхность каждой из шести сторон корпуса 1, 25 штук - на переднюю поверхность сцинтилляционных кристаллов, девять штук на заднюю поверхность передней металлической стенки корпуса 1, девять штук на заднюю стенку, внутри корпуса. В конкретном варианте исполнения применены резистивные платиновые датчики температуры класса точности 1/3 В, что соответствует точности ±0,1°С в диапазоне от 0 до плюс 150°С.
Датчики влажности 9 в конкретном варианте исполнения установлены как внутри корпуса (3 штуки), так и снаружи (2 штуки).
Блок управления работой терморегулирующего устройства представляет собой автоматизированную систему управления 10, отвечающую за работу в автоматическом режиме всей системы термостабилизации. Автоматизированная система управления 10 связана с модулями 4 с помощью электрических линий связи 16, а с датчиками 8 и 9 - с помощью электрических линий связи 17. Для обеспечения надежности, возможности быстрой замены и удобства обслуживания автоматизированная система управления 10 реализована в виде отдельных электрически связанных между собой независимых блоков: исполнительного 11, управляющего 12 и измерительного 13, связь между которыми осуществляется с помощью электрических линий связи 14. Исполнительный блок 11 предназначен для управления режимом работы модулей 4, управляющий блок 12 - для запуска процесса обмена данными и принятия решений, а измерительный блок 13 электрически связан с датчиками температуры 8. Для предотвращения аварийных ситуаций для обеспечения надежной работы автоматизированная система управления 10 выполнена с возможностью автоматического переключения режима работы термоэлектрических модулей 4 с охлаждения на нагрев. В целях автоматизации процесса термостабилизации автоматизированная система управления 10 оснащена программным комплексом, имеющим управляющие программы, базы данных и веб-интерфейс
Каждый модуль 4 подключен к усилителю мощности 15 управления питанием элемента Пельтье 5. Усилитель мощности 15 входит в состав исполнительного блока 11 и обеспечивает равномерную регулировку тепловых характеристик модулей 4 за счет плавной регулировки напряжения питания.
Источник питания системы термостабилизации в конкретном варианте исполнения является частью сети системы бесперебойного питания детектора. Электрическая схема питания предусматривает наличие необходимой защиты от перегрузок и токов короткого замыкания входной и выходной сети. Электропитание, подводимое ко всем элементам системы, однофазное (~220 В, 50 Гц) и осуществляется от индивидуальных автоматических выключателей.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы системы термостабилизации оператор вносит значения целевой температуры термостабилизации, например 17°С, после чего осуществляется запуск программы стабилизации температуры. Температурная стабилизация основывается на отводе тепла от боковых граней многоэлементного сцинтилляционного экрана 3 через контакт со стенками корпуса 1 детектора, отделенными от окружающего пространства теплоизоляционным материалом 2. На внешней поверхности боковых вертикальных стенок корпуса 1 детектора устанавливают термоэлектрические модули 4 на основе элементов Пельтье 5, с применением теплопроводящего элемента 6. В итоге термостабилизации подвергаются боковые стенки корпуса 1, которые в свою очередь стабилизируют температуру поверхностей верхней и нижней стенок корпуса 1. За счет контактной теплопроводности осуществляется теплообмен между экраном 3 и корпусом 1. Для охлаждения (отвода тепла) элемента Пельтье 5, подверженного нагреву, используют процессорный кулер 18, состоящий из радиатора 19 и вентилятора 20, собранных вместе с применением прижимных пружин 7. Прижимая элемент Пельтье 5 к медной пластине 6, регулируют температуру нагрева стенки корпуса 1. С помощью измерительного блока 13 снимают показания с высокоточных датчиков температуры 8 посредствам линий связи 17, а также снимают показания с датчиков влажности 9 и передает их на блок управления 12 посредством линий связи 14. Все полученные параметры заносятся в базу данных программного комплекса. На основании полученных данных блок управления 12 передает сигналы в исполнительный блок 11, где задаются режимы работы (нагрев/охлаждение) модулей 4. Плавность включения и выключения элементов Пельтье 5 обеспечивает усилитель мощности 15 с использованием линий связи 16.
Применение данной системы обеспечивает поддержание единой температуры по всей площади многоэлементного сцинтилляционнного экрана с высокой точностью и равномерный световыход со всех кристаллов. Сущность заявляемого устройства заключается в возможности работы элементов Пельтье, на которых построена имеющаяся система, как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, автоматически переключая режим работы термоэлектрического модуля на нагрев/охлаждение, тем самым обеспечивая поддержание температуры в требуемом диапазоне.
Система термостабилизации позволяет сохранять сцинтилляционные сборки при нештатных ситуациях, тем самым экономя материальные средства в размере стоимости новых сцинтилляционных кристаллов и работы по их замене.
На предприятии были проведены испытания системы термостабилизации детектора, которые подтвердили стабильность и эффективность работы системы. Отработка характеристик работы системы термостабилизации, в реальных эксплуатационных условиях представлена на Фиг. 3, где система, размещенная в помещении, приводится в рабочий режим с заданным параметром требуемой температуры. Температура в помещении поддерживается климатической установкой в пределах 20 - 25°С, температура модулей поддерживается в диапазоне от 17 до 18°С при помощи системы термостабилизации с точностью до 0,5°С. Экспериментальная отработка в реальных условиях показала, что после выхода системы на рабочий режим стабильность теплового распределения соответствует заявленным требованиям.
Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при ее осуществлении, относится к области температурной стабилизации сцинтилляционных детекторов рентгеновского излучения, в частности, к устройству для поддержания температуры в автоматическом режиме матричного сцинтилляционного экрана на заданном уровне;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно повысить эффективность и стабильность работы системы за счет обеспечения поддержания единой температуры по всей площади преобразующего элемента детектора излучения в автоматическом режиме.
- для заявляемой системы термостабилизации детектора излучения в том виде, в котором она охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленная система термостабилизации детектора излучения соответствует условию «промышленная применимость».
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ И ОТВОДА ТЕПЛА ОТ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ | 2014 |
|
RU2589744C2 |
КОМПОНЕНТ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ, В ЧАСТНОСТИ, ИНФРАКРАСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ | 2005 |
|
RU2391636C2 |
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА | 2015 |
|
RU2592057C1 |
ИЗЛУЧАТЕЛЬ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА БЕЗ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ С ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЕЙ ДИОДНОЙ НАКАЧКИ | 2015 |
|
RU2592056C1 |
ТРЁХКОНТУРНАЯ СИСТЕМА ВСЕСЕЗОННОЙ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ | 2021 |
|
RU2768247C1 |
ПЕРЕНОСНОЕ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕКАРСТВ | 2012 |
|
RU2610763C2 |
Устройство для формирования температурного профиля | 2021 |
|
RU2775642C1 |
Модульный радиатор-теплоаккумулятор пассивной системы терморегулирования космического объекта | 2019 |
|
RU2725116C1 |
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР СВЕТА | 2018 |
|
RU2688860C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ | 1999 |
|
RU2161384C1 |
Изобретение относится к области приборостроения. В системе термостабилизации детектора излучения преобразующий элемент помещен в корпус, выполненный из теплопроводного материала, например металлического, терморегулирующее устройство выполнено в виде термоэлектрических модулей, равномерно установленных на наружной поверхности корпуса, причем каждый модуль содержит теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке корпуса, и охлаждающее устройство, между которыми помещен с обеспечением контакта с каждым из них элемент Пельтье, датчики температуры размещены снаружи и внутри корпуса, а блок управления представляет собой автоматизированную систему управления, электрически связанную с термоэлектрическими модулями. Технический результат – повышение эффективности и стабильности работы системы. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
1. Система термостабилизации детектора излучения, содержащая терморегулирующее устройство для преобразующего элемента детектора, датчики температуры и блок управления работой терморегулирующего устройства, электрически связанный с датчиками температуры, при этом терморегулирующее устройство выполнено на основе элементов Пельтье, отличающаяся тем, что преобразующий элемент помещен в корпус, выполненный из теплопроводного материала, например металлического, терморегулирующее устройство выполнено в виде термоэлектрических модулей, равномерно установленных на наружной поверхности корпуса, причем каждый модуль содержит теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке корпуса, и охлаждающее устройство, между которыми помещен с обеспечением контакта с каждым из них элемент Пельтье, датчики температуры размещены снаружи и внутри корпуса, а блок управления представляет собой автоматизированную систему управления, электрически связанную с термоэлектрическими модулями.
2. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что корпус со всех сторон дополнительно покрыт теплоизоляционным материалом.
3. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что охлаждающее устройство прикреплено к корпусу с помощью прижимных пружин.
4. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что каждый термоэлектрический модуль подключен к усилителю мощности управления питанием элемента Пельтье.
5. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно внутри корпуса установлены датчики влажности.
6. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что автоматизированная система управления состоит из отдельных измерительного, исполнительного и управляющего блоков, электрически связанных между собой.
7. Система термостабилизации по п. 1, отличающаяся тем, что автоматизированная система управления оснащена программным комплексом, имеющим управляющие программы, базы данных и веб-интерфейс.
ДЕТЕКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ С НАГРЕВАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ | 2015 |
|
RU2689257C1 |
Автомат разгрузки электрических систем по частоте тока (индукционного типа) | 1949 |
|
SU81811A1 |
WO 2009071858 A2, 11.06.2009 | |||
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ И СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОДНОФОТОННЫХ СЧЕТЧИКОВ | 2010 |
|
RU2518589C2 |
Авторы
Даты
2023-07-04—Публикация
2023-04-04—Подача