Устройство для термоциклирования объекта Советский патент 1987 года по МПК G05D23/00 

yTt

т

1

Изобретение относится к технике терморегулирования и может быть ис- поль зовано для микробиологических и медицинских исследований.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На чертеже приведена схема предложенного устройст ва.

Устройство содержит корпус , в ; .котором с возможностью вращения установлены два параллельных барабана 2 и 3; Между барабанами 2 и 3 расположен исполнительньй элемент, выполненный в виде гибкой ленты из сплава с термоупругим мартенситным превращением, которая огибает барабаны 2 и 3 одной стороной и концами жестко закреплена на них: одним - на бараба- не 2, а другим - на барабане 3. Кон- центрично барабанам 2 и 3 установлены цилиндрические секторы 5 и 6, которые жестко соединены с барабанами 2 и 3. Цилиндрические секторы 5 и б наружными поверхностями механически взаимодействуют с пластинчатым приводным штоком 7. Силы трения, возни кающие в контактах штока 7 с секторами 5. и 6, предотвращают их взаимное проскальзывание. Объект 8 испытаний устанавливается непосредственно на поверхности ленты 4 и контактирует с ней на всей площади соприкосновения. Для уменьшения или полного исключения влияния окружающей среды на объект испытаний может использоваться изоляционная камера 9, закрепляемая на ленте 4,

Исполнительный элемент 9 в виде ленты 4 при деформировании нагревается, а при возвращении в исходное положение, охлаждается, Б отличие от обычных металлов нагрев ленты происходит в результате прямого термоупругого мартенситного превращения, вызываемого напряжением, а охлаждение - при обратном.

Устройство работает следующим образом.

Приводной шток 7 от источника механической энергий (не показан) приводится в движение в направлении, указанном сплошной стрелкой. Движущийся шток 7 благодаря силам трения, возникающим в контакте с секторами 5 и 6, приводит в движение последние, Секторы 5 и 6 катятся без проскальзывания по штоку 7 и поворачивают вокруг осей барабаны 2 и 3 в направле13631622

ниях, ук азанных на чертеже сплошными стрелками, В результате поворота барабанов 2 и 3 увеличивается угол ох(- вата их лентой 4, что приводит к деформированию (растяжению) ленты 4,

При достижении определенного уровня напряжений в ленте 4 ее материал начинает претерпевать прямое мартен10 ситное превращение, которое сопровояс- дается выделением значительного количества тепла, В результате внутреннего тепловыделения температура ленты 4 возрастает по отношению к темjf пературе среды, заполняющей камеру 9, Установленный на ленте 4 объект 8 испытаний в контакте с ней получает тепло и нагревается. При дальнейшем увеличении с тепени деформации ленты 4

20 мартенситное превращение распространяется на весь объем деформируемого участка ленты 4 и сопровождается дальнейшим выделением тепла. При достижении определенного уровня дефор25 нации ленты 4 процесс структурного превращения заканчивается,

30

35

40

45

50

55

I

Режим охлаждения объекта 8 испытаний происходит при снятии внешней нагрузки, приложенной к ленте 4, При этом под действием усилия, развиваемого лентой 4, барабаны 2 и 3 поворачиваются в обратном направлении,Вместе с барабанами 2 и 3 поворачиваются жестко соединенные с ними цилиндрические сектора 5 и 6, которые, в свою очередь, приводят в движение шток 7, В результате поворота барабанов 2 и 3 лента 4 постепенно сокращается, что приводит к снижению напряжений в ленте 4 и, следовательно, способствует обратному мартенситному превращению материала ленты 4, сопровождающемуся поглощением значительного количества тепла, в результате чего температура ленты 4 постепенно снижается, Объект 8 испытаний отдает тепло и Охлаждается, Цикл заканчивается ,

Формула изобретения

1, Устройство для термоциклирова- ния объекта, содержащее исполнительный элемент и привод, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, исполнительньй элемент выполнен в виде гибкой ленты из сплава с термоупругим мартен0

5

0

5

0

5

I

Режим охлаждения объекта 8 испытаний происходит при снятии внешней нагрузки, приложенной к ленте 4, При этом под действием усилия, развиваемого лентой 4, барабаны 2 и 3 поворачиваются в обратном направлении,Вместе с барабанами 2 и 3 поворачиваются жестко соединенные с ними цилиндрические сектора 5 и 6, которые, в свою очередь, приводят в движение шток 7, В результате поворота барабанов 2 и 3 лента 4 постепенно сокращается, что приводит к снижению напряжений в ленте 4 и, следовательно, способствует обратному мартенситному превращению материала ленты 4, сопровождающемуся поглощением значительного количества тепла, в результате чего температура ленты 4 постепенно снижается, Объект 8 испытаний отдает тепло и Охлаждается, Цикл заканчивается ,

Формула изобретения

1, Устройство для термоциклирова- ния объекта, содержащее исполнительный элемент и привод, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, исполнительньй элемент выполнен в виде гибкой ленты из сплава с термоупругим мартен31363162

ситным превращением и контактно свя-бой, двух цилиндрических секторов,ус- зан с объектом, а привод вьтолнен втановленных концентрично барабанам и виде механизма растяжения гибкой лен-жестко на них закрепленных, и пласты. .тинчатого приводного штока, располо- 2. Устройство по П.1, о тли-женного между цилиндрическими секто- чающееся тем, что механизмрами и механически с ними сйязанно- рвстяжения гибкой ленты выполнен вго, при этом гибкая лента сгибает виде двух барабанов, установленныходной стороной барабаны и концами на осях, жестко связанных между со-жестко закреплена на них.

Изобретение относится к технике терморегулирования и может быть использовано для микробиологических и медицинских исследований. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается за счет вьшолнения исполнительного элемента в виде гибкой ленты из сплава с термоупругим мартенситным превращением. Устройство для термоциклирования объекта содержит корпус, в котором установлены два барабана 2 и 3, гибкую ленту с термоупругим мартенситным превращением, цилиндрические секторы 5 и 6, закрепленные на барабанах 2 и 3, пластичный приводной шток 7. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ; (Л