Устройство для криостатирования Советский патент 1983 года по МПК F17C3/00 F25D3/10 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для низкотемпературных исследований разлимных объектов. Известно устройство для криостатирования, содержащее сосуд Дьюара с теплообменником для объекта, соединенную с заборной и дренажной труб ками f 1 ). Однако данное устройство не позво ляет исследовать объекты при температуре значительно отличающейся от температуры кипения хладагента. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для криостатирования, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной тру ками С ЗОднако при быстром снижении уровня жидкого хладагента в сосуде Дьюара происходит быстрое изменение тем пературы объекта, что особенно сказывается при существенном рассеивании тепла на последнем. Температура же на исследуемом объекте не постоянна во времени, а хаотически изме няется на некоторую величину относительно средней. Это вызвано хайтическими изменениями теплоты, подводи мой к хладагенту, и скорости движения пара методом откачки,а также изм нением теплоты, рассеиваемой на объекте. Цель изобретения - стабилизация температуры объекта. Поставленная цель достигается тем, что устройство для криостатиров ния, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками, снабжено дополнительны ми теплообменниками, расположенными в нижней части сосуда, один из которых соединен теплоизодированными трубопроводами с заборной трубкой и основным теплообменником, а другой - с основным теплообменником и дренажной трубкой. , На чертеже показано устройство для криостатирования, общий вид. Устройство содержит сосуд 1 Дьюара, в верхней части которого расположена камера 2 для исследуемого объек та 3. Вокруг камеры 2 установлен теп лообменник 4, один конец которого со единен с выходом теплообменника 5, а другой - с входом теплообменника 6, Оба теплообменника 3 и 6 размещены в нижней части сосуда 1 Дьюара. Входной конец теплообменника 5 соединен с заборной трубкой 7, а выход теплообменника 6 - с дренажной трубкой 8. Выход теплообменника 5 и вход теплообменника 6 соединены с теплообменником камеры 2 при помощи теплоизолированных трубопроводов 9 и 10 соответственно. Устройство работает следующим образом. Сосуд 1 Дьюара заполняют жидкостью так, чтобы входной конец заборной трубки 7 располагался в паровой области криогенной жидкости, а камера 2 с исследуемым объектом 3 - над ее уровнем. Пар хладагента через заборную трубку 7 поступает в теплообменник 5, где он охлаждается до температуры кипения хладагента, и далее по теплоизолированному трубопроводу 9в теплообменник k камеры 2, охлаждая как ее, так и находящийся в ней исследуемый объект 3. Из теплообменника k нагретый пар по . теплоизолированному трубопроводу 10 поступает в теплообменник 6, где он охлаждается за счет испарения некоторого количества хладагента. Из теплообменника 6 пар через дренажную трубку 8 эвакуируют из сосуда 1. Теплоизоляция трубопроводов 9 и 10позволяет снизить теплообмен про.ходящего по ним пара с паром, находящимся над поверхностью криогенной жидкости в сосуде Дьюара. При изменении температуры исследуемого объекта 3 изменяется в ту же Сторону температура пара на выходе теплообменника 4. Нагретый пар проходя по теплообменнику 6, вызывает изменение количества испаряющегося хладагента, так как оно пропорционально температуре пара в теплообменнике 6. Изменение количества испарившегося хладагента изменяет теплообмен в теплообменнике t, что, в свою очередь, вызывает изменение температуры исследуемого объекта 3. Такое конструктивное выполнение устройства дает возможность использовать принцип отрицательной обратной связи, которая позволяет снизить различные флуктуационные эф3фекты температуры исследуемого та, а также скорость изменения температуры. Снижение скорости объек- нения температуры исследуе юго объекего та обеспечивает повышение точности изме- измерения его параметров. 10206834

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРИОСТАТИРОВАНИЯ, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками, отличающеес я тем, что, с целью стабилизации температуры объекта, оно снабжено дополнительныкм теплообменниками, расположенными в нижней части сосуда, один из которых соединен теплоизолированными трубопроводами с заборной трубкой и основным теплообменником, а другой - с основным теплообменником и дренажной трубкой. §