Термостабилизирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК G05D23/02 

(54) ТЕРМОСТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах регули рования и стабилизации температуры. Известно термостабилизирующее устройство выполненное в ввде установленных с возможностью относительного перемещения двух участ ков трубопровода регулируемой среды, на одном из участков трубопровода жестко укреплена рейка с клиновидным скосом. При изменении температуры регулируемой среды за счет линейного расширения участков трубопровода происходит их относительное смещение, при этом клиновидный скос рейки воздействует на клапан, изменяющий расход среды 1. Недостатками данного устройства являются невысокая чувствительность и большие габариты. Наиболее близким к изобретению техничес ким решением является устройство, содержащее регулятор термостабилизируемого параметра и привод, выполненный в виде заполненной термочувствительной средой герметичной камеры, часть стенок которой выполнена жесткой и связана с тепловоспринимающим объектом; другая часть стенок выполнена эластичной и соединена с регулятором термостабилизирующего параметра 2. Недостатком известного устройства является недостаточно высокая чувствительность, определяемая тем, что изменение температуры чувствительного элемента тепловой трубы, от которой зависит расширение средь исполнительного элемента привода, равно изменению температуры среды. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства путем увеличения величины изменения температуры чувствительного элемента, соответствукнцей изменению температуры термостабилизирующей среды. Поставленная цель достигается тем, что термостабилизирующее устройство, содержащее термочувствительный элемент, связанный с приводом, выполненным в виде заполненной термочувствительной средой герметичной камеры, часть стенок которой выполнена жесткой и связана с теплообменником, другая часть стенок герметичной камеры выполнена эластичной и связана с исполнительным элементом, содержит также нагреватель, разм щенный на жестких стенках герметичной камеры, между которым и внутренней стенкой теплообменника установлены соосно с зазором две трубы, заглушенные на торцах, полость обра зованная зазором, связана с полостью термочувст ви1ельного элемента, установленного на объекте. Кроме того, герметичная камера привода заполнена, жидкостью с высоким коэффициен том термического расширения. На чертеже изображено термостабилизиру ющее устройство, вертикальный разрез. Термостабилизирующее устройство содержит термостатируемый объект 1, привод , выполненный в виде заполненной термочувствительной средой 2 с высоким удельным коэффициентом термического расширения гер метичной камеры 3, часть стенок которой, выполнена жесткой и связана с теплообменником 4, другая часть стенок - эластичная связана с исполнительным элементом 5, нагреватель 6, две трубы 7, установленные с зазором, полость 8 зазора связана с полосгью 9 термочувствительного элемента 10, реостат 11, регулирующий электрическое напряжение в цепи исполнительного элемента 5 (нагревателя) . Эластичные стенки герметичной камеры 3 выполнены, например, в виде сильфона 12, который связан штоком 13, на конце которого закреплен движок 14 реостата 11. Устройство также содержит теплоизоляцию 15, пружину 16, неподвижный упор 17. Полости 8 и 9 заполнены жидкостью с высоким коэффициентом теплопроводности, например ртутью, количество которой выбран так, что при минимальном значении температуры объекта 1 в диапазоне ее допустимых изменений полость 8 заполнена паром жидкости, а при максимальном -- полость 8 заполнена жидкостью. Устройство, работает следующим образом. При максимальном значении температуры объекта 1 полость 8 заполнена жидкостью и ее термическое сопротивление минимально. Благодаря этому минимальны температура жестких стенок герметичной камеры привода, жидкость в герметичной камере 3 занимает минимальный объем, и под действие упругости сильфона- 12 и пружины 16, шток 13 и связанный с ним движок реостата 11 смещены в крайнее левое положение, в котором напряжение на нагревателе исполнительного элемента 5, а следовательно, и выделяемая на нем моадюсть, минимальны. При снижении температуры объекта 1 объем жидкости в полости 9 уменьшается, и жидкость уходит из полости 8, при этом термическое сопротивление переносу тепла от нагревателя 6 к теплообменнику 4 повышается, что, в свою очередь, вызывает увеличение температуры стенок герметичной камеры 3 и жидкости заполняющей ее. За счет термического расширения этой жидкости шток 13 смещается вправо, что приводит к снижению напряжения на исполнительном элементе 5. Технический эффект от использования предложенного устройства заключается в том, что при изменении температуры привода термостагаруемого объекта в 1°С изменение температуры привода может составить десятки градусов, так как термическая проводимость жидкости в полости 8 в десятки раз больше проводимости пара этой жидкости, т. е. значительно повышается чувствительность термостабилизирующего устройства. Формула изобретения 1.Термостабилизирующее устройство, содержащее термочувствительный элемент, связанный с приводом, выполненным в виде заполненной термочувствительной средой герметичной камеры, часть стенок которой выполнена жесткой и связана с теплообменником, другая часть стенок герметичной камеры выполнена эластичной и связана с исполнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оно содержит размещенный на жестких стенках герметичной камеры нагреватель, между которым и внутреншей стенкой теплообменника установлены соосно с зазором две трубы, заглушенные на торцах, полость, образованная зазором, связана с полостью термочувствительного элемента, установленного на.объекте. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что герметичная камера привода заполнена жидкостью с высоким коэффициентом термического расширения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 625190, G 05 D 7/00, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 378817, кл. G.05 D 23/02, 1970 (прототип). fZ 2 fff