Жидкостной термостат Советский патент 1985 года по МПК G05D23/30 

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при конструировании различных калориметров с высокой степенью термосттирования калориметрических ячеек.

Известен термостат для термостаблизации температуры различных радиодеталей и аппаратов, содержащий теплоизоляционный кожух с размещенными в нем термостатируемой камерой нагревательными элементами и датчиком, расположенным на поверхности термостатируемой камеры, и подключенными к регулятору. Термостатируемая камера выполнена в виде сосуда с двойными стенками, на внутренних поверхностях которых расположена оболочка, пропитанная жидким теплоносителем Li 3.

Недостатками данного устройства являются длительный выход на установочный режим и влияние внешних тепловых воздействий на режим термостатирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для климатических испытаний содержащее теплоизолирующий кожух, рабочую камеру, рубашку обогрева, образованную стенками рабочей камеры и кожуха, с перегородками, образующими каналы, соединенные между собой отверстиями, выполненными в перегородках и расположенными попеременно у входа и выхода в каналы в шахматном порядке. Рубашка связана с системой автоматического регулирования и источником нагнетания C2l

Недостатками известного устройст являются влияние тепловых воздейстВИЙ на процесс термостат рования, что приводит к уменьшению точности термостатирования, и значительные габариты.

I

Цель изобретения - повьш1ение

точности термостатирования за счет снижения влияния внешних тепловых возмущений на процесс термостатирования. -Поставленная цель достигается тем, что жидкостной термостат, содержащий первые теплоизолирующий кожух и рубашку, образованную стенками первой рабочей камеры и теплоизолирующего кожуха, с установленньми в ней перегородками, образующими секции, выход каждой из предьщущей секции соединен с входом последующе

252

секции, источник нагнетания жидкости и блок регулирования температуры, содержит также вторые теплоизолирующий кожух и рубашку, образованную стенками второй камеры и второго теплоизолирующего кожуха,.снабженную перегородками, образующими секции, причем секция, образованная стенкой первой рабочей камеры и близлежащей К ней перегородкой, соединена трубчатым каналом с секцией, образованной стенкой второй камеры и близлежащей к ней перегородкой, секция, образованная, стенкой второго тепло изолирующего кожуха и близлежащей к нему перегородкой, соединена с входом источника нагнетания, выход которого через блок регулирования температуры трубчатым каналом соединен с секциями, образованными стенками первого теплоизолирующего кожуха с близлежащими к ним перегородками.

На чертеже показан жидкостной термостат, общий вид.

Жидкостной термостат содержит первую рабочую термостатируемую камеру 1 , первый теплоизолирующий кожух 2, рубашку 3, образованную первой термостатирукяцей камерой 1 и первым теплоизолирующим кожухом 2 Внутри рубашки 3 установлены перегородки 4, выполненные из теплоизоляционного материала в виде полых цилиндров, их высота сост авляет 9/10 бысоты кожуха, при этом они поочередно крепятся то к верхней, то к нижне части кожуха, образуя соединяющиеся между собой секции 5. Первая термостатируемая камера 1, первый теплоизолирующий кожух 2, рубашка 3 размещены внутри второй камеры 6 с вторым теплоизолирующим кожухом 7 и рубашкой 8, которая образована второй камерой 6 и кожухом 7. Внутри рубашки 8 установлены перегородки 9, которые образуют секции 10, причем зазор между вторым кожухом 7 и близлежащей к нему перегородкой составляет 2-3 мм зазор между octaльными перегородками равномерный (по 30 мм). Секция, образованная стенкой термостатируемой камеры 1 и близлежащей к ней перегородкой 4, соединена трубчатым каналом 11 с секцией, образованной стенкой второй камеры 6 и близлежащей к ней перегородкой 9 и соединенной через секцию, обра31зованную стенкой второго теплоизолирующего кожуха 7 и близлежащей к нему перегородкой 9, трубчатым каналом 12 - с входом источника 13 нагнетания, например насосом. Выход насоса через блок 14 регулирования температуры соединен трубчатым каналом 15 с секциями, образованными стенками первого теплоизолирующего кожуха 2 и близлежащей к нему перегородкой 4. Для герметизации внутреннего пространства термостата используют крышку 16, а для герметизации теплоизолированного пространства 17 термостата - крышку 18. Устройство работает следующим образом. Жидкий теплоноситель (вода, масло многокомпонентные растворы) , прокач ваемый насосом 13, проходит через блок 14 регулирования температуры и поступает в секцию, образованную стенкой кожуха 2 и близлежащей пере городкой, и, пройдя через все после дующие секции, выводится с помощью трубчатого канала 11 из секции, обра зованной стенкой камеры 1 и близлежащей перегородкой. При этом блоком 14 регулирования температуры темпера тура теплоносителя поддерживается в строго заданном диапазоне и изменяется по синусоидальному закону. Термостабилизирован,ный теплоносител поступает через трубчатый канал 11 в секцию, образованную стенкой каме ры 6 и близлежащей к ней перегородк и, проходя все последующие секции, поступает в секцию, образованную стенкой кожуха 7 и близлежащей к нему перегородкой, выполненную с зазором 2-3 мм для увеличения скоро сти выходящего теплоносителя. Из этой секции теплоносителя тепловые колебания сглаживаются, и на выходе термостата они минимальны. Благодаря такой связи между секциями, блоком .регулирования темпера 54 ры и Источником нагнетания жидкости образуется замкнутый цикл прохождения теплоносителя по всему термостату. Температура воздушного пространства, Г окружающего внутренний первый кожух, устанавливается равной температуре максимально термостатированного теплоносителя. Таким образом, жидкостной термостат является самонастраивающейся системой автоматики, обеспечивающей страгий адибатический режим работы термостата. В результате внешние температурные колебания воздействуют только на теплоноситель, выходящий из термостата по трубчатому каналу, связываищему термостат с источником нагнетания (насосом). Таким образом, температурные колебания абсолютно не воздействуют на заданную задатчиком температуру. Это обеспечивает повышение степени термостатирования до 10 К. При такой конструкции термостата и циклическом движении теплоносителя . внешние тепловые возмущения влияют только на вытекающий слой теплоносителя. За счет этого тепловые возмущения не проникают во внутрь термостата. Внутренняя термостатируемая камера, рубашка и кожух всегда находятся в воздушной среде с температурой, установившейся на выходе внутреннего устройства. Таким образом, достигается строгая адиабатичность процесса термостатирования калориметрической ячейки. Технические преимущества изобретения в сравнении с базовым объектом (термостат И 10) заключается в том, что предлагаемое устройство имеет более высокую степень термостатирования до 10 К (а базовый объект только 10 К) и более широкий диадазон значений температур, кроме того, меньшие габариты и время выхода на установочный режим.

ЖИДКОСТНОЙ ТЕРМОСТАТ, содержащий первые теплоизолирующий кожух и рубашку, образованную стенками первой рабочей камеры и теплоизолирующего кожуха, с установленными в ней перегородками, образующими секции, выход каждой из предыдущей секции соединен с входом последующей секции, источник нагнетания жидкости и блок регулирования температуры. отличающийся тем, что, с целью повышения точности термостатирования за счет снижения влияния внещних тепловых возмущений, он содержит вторые теплоизолирукиций кожух и рубашку, образованную стенками второй камеры и второго теплоизолирующего кожуха, снабженную перегородками, образующими секции, причем секция, образованная стенкой первой рабочей камеры и близлежащей к ней перегородкой, соединена трубчатым каналом с секцией, образованной стенкой второй камеры и близлежащей к ней перегородкой, секция, образованi ная стенкой второго теплоизолирующего кожуха и близлежащей к нему пере(Л городкой, соединена с входом источника нагнетания, выход которого через блок регулирования температуры трубчатым каналом соединен с секци§ ями, образованными стенками первого теплоизолирующего кожуха и близлежащими к ним перегородками. со