Термостат Советский патент 1984 года по МПК G05D23/30 

00 со ел ел

00 Изобретение относится к устройствам для термостатирования различн объектов и может быть использовано приборостроении, геодезии, лазерной технике. . Известен термостат, содержащий корпус, теплоизолированный от внутренней камеры термостатирования, и нагреватель с терморегулятором, причем выполнен из электропроводной засыпки, корпус нагревателя и корпу камеры выполнены в виде электродов, подключенных к источнику напряжения t П. К недостаткам указанного устрой)ства следует отнести потерю работоспособности при отклонении электродов от горизонтального положения, а также малую надежность, обусловле кую возможной концентрацией электро проводного порошка на диэлектрических поверхностях, разделяюпщх электроды (например, в процессе хранени при транспортировке). Наличие электропроводного порошка на диэлектрических поверхностях, разделяющих электроды, приводит к короткому замыканию последних и выходу устрой ства из строя. Защита источника напряжения от короткого замыкания предотвращает выход устройства из строя, но делает невозможным его включение до удаления электропровод ного порошка с диэлектрических пове ностей каким-либо способом. Указанн обстоятельства снижают надежность устройства. Наиболее близким к предлагаемому является термостат, содержащий теплрнзоляционный диэлектрический корпус,40 ним

в котором размещены плоскопараллельные электроды, пространство между которыми частично заполнено электропроводным порошком, источник напряжения, блок управления, датчик температуры и электрический уровнемер блокирующего типа, в тепловом контакте с одним из электродов находится термостатируемый объект С 2}.

Недостатки известного устройства те же, чем и у аналогов, причем наличие уровнемера блокирующего типа не предотвращает закорачивание источника напряжения и выход его из строя электропроводным порошком при возножной концентрации электропроводного порошка на диэлектрических ПОВЕРХНОСТЯХ ., разделяющих электроды.

термостатируемой камере 9. Межэлектродное пространство частично заполнено электропроводным порошком 10.

Термостат работает следующим образом.

Разность потенциалов на электродах 2, создаваемая источником 5 напряжения, образует в межэлектродном пространстве электрическое поле, в котором частицы электропроводного порошка 10 приходят в автоколебательное движение, осуществляя перенос тепла от более нагретого -к менее нагретому электроду 2. Интенсивность теплопереноса определяется, при прочих равных условиях, напряженностью электрического поля, и, следовательно, напряжением на электродах Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в термостате, содержащем диэлектрический теплоизолированный стакан с размещенными в нем плоскопараллельными электродами, пространство мелду которыми частично заполнено электропроводным порошком,.подключенными к источнику питания, связанному с последовательно соединенными блоком управления и датчиком температуры, установленным в термостатируемой камере, образованной торцовой стенкой диэлектрического теплоизолированного стакана и одним из электродов, в нем плоскопараллельные электроды выполнены из отдельных секций, изолированных одна от другой, каждая дз которых подключена к источнику питания через балластный; резистор, причем по крайней мере одна из секций не связана с поверхностью диэлектрического теплоизолированного стакана. На чертеже представлен предлагаемый термостат. Термостат содержит диэлектрический теплоизолированный стакан 1, в котором установлены плоскопараллельиые электроды 2, выполненные из отдельных разделенных изоляций 3, балластные резисторы 4, источник 5 питания. В свою очередь, источник 5 питания подключен к блоку 6 управления, соединенным с датчиком 7 температуры. Термостатируемый объект 8 находится в тепловом контакте с одиз электродов 2 и размещен в 2. Блок 6 управления, соединенный с датчиком 7 температуры, изменяет напряжение источника 5 таким образом, чтобы температура термостатируемого объекта. 8 оставалась неизменной. Стабилизация температуры в устройстве осуществляется изменением теплового сопротивления перехода термостатируемый объект 8 - окружающая среда, и, следовательно, собственное тепловыделение термостатируемого объекта 8 может быть использовано для работы сястемы термостатирования. 6 том случае, когда собственное тепловыделение отсутствует или мало для конкретной конструкции, разогрев термостатируемого объекта 8 может быть осуществлен при помощи какого-либо известнбго дополнительно го нагревателя (в частности, неуправ ляемого и нестабилизированного). Транспортировка и хранение термостата неизбежно сопровождаются изменением его ориентации в пространстве что связано с возможностью концентра ции частиц электропроводного порошка на диэлектрических поверхностях, например корпуса 1, разделяющих электроды 2. Кроме того, при использовании порошка 10 с дисперсностью 20 мкм, оптимального с точки зрения теплопереноса, становятся существенными силы адгезии, и после приведени устройства в горизонтальное положение на указанных поверхностях остает ся слой порошка 10. Включение высокого напряжения в этих условиях приведет к электрическому пробою по слою порошка 10, и короткому замыка- нию источника 5 питания. В устройстве электрические пробои предотвращаются балластными peзиcтopa бf 4, вклю .ченными между секциями электродов 2 и источником 5 питания. балластных резисторов 4 определяются одним из известньк способов. При наличии на диэлектрической поверх- ности, разделяющей какие-либо секции электродов 2, электропроводного порошка 10, соответствующие секции электродов 2 приобретают одинаковый потенциал, и автоколебательное движение частиц порошка 10 происходит между секциями электродов 2, не , перекрытых электропроводным порошком 10. Тем самым порощок 10 рассредоточивается по всему межэлектродному пространству и ликвидируются короткие замыкания секций электродов 2. Балластные резисторы могут быть, выполнены в виде (фиг. 2) слоя материала с высоким удельным сопротивлением, нанесенного на поверхность секционированного электрода 2 со стороны, противоположной мeжэлekтpoд ному пространству 8, заменяющего дискретные элементы (резисторы) непрерывко распределенным материалом, что повьтает надежность устройства. Токосъем в предлагаемом техническом решении осуществляется электропроводными материалом, нанесенным на свободную поверхность слоя и подключенного к источнику 5 напряжения. Использование электродов из отдельных секций, участки которых изолированы друг от друга и подключены к источнику напряжения через балластные резисторы, позволяет предотвратить короткое замыкание источника напряжения при возможном коротком, замыкании электропроводным порошком участков электродов. . Кроме того, участки электродов, не замкнутые накоротко электропроводным порошком, создают автоколебательное движение частиц порошка, что приводит к рассредоточению порошка по межэлектропроводному пространству и ликвидации возможного короткого замыкания участков электродов электропроводным порошком. Указанные обстоятельства приводят к повышению надежности термостата.

ТЕРМОСТАТ, содержащий диэлектрический теплоизолированный стакан с размещенными в нем плоско- . параллельными электродами, пространство между которыми частично заполнено электропроводным порошком, подключенными к источнику питания, связанному с последовательно соединенными блоком управления и датчиком температуры, установленным в термостатируемой камере, образованной торцовой стенкой Диэлектрического теплоизолированного стакана и одним из электродов, отличающий с я тем, что, с целью, повышения надежности термостата, в нем плоскопараллельные электроды выполнены из отдельных секций, изолированных одна от другой, каждая из которых подключена к источнику питания через балластный резистор, причем по крайней мере одна из секций не связана с поверхностью диэлектри Ческого теплоизолированного стакана.