Жидкостный термостат Советский патент 1988 года по МПК G05D23/30 

СЛ

со а

00 00

а

00

1

lioro поля в рабочем объеме жидкостного тeI мocтaтa.Жидкостный термостат содержит заполненный термостатирую- щей жидкостью цилиндрический корпус 1 с крышкой 2,коаксиально расположен ный в нем стакан 3 для размещения исследуемого объекта,мешалку 10,два нагревателя 6 и 8, один из которых размещен на цилиндрическом корпусе и датчик 15 температуры.Мешалка 10 установлена на дне цилиндрического корпуса по его оси,стакан снабжен

68868

отверстиями 7, расположенными у его дна на цилиндрической поверхности, а другой нагреватель размещен вокруг нижней части стакана на уровне отверстий. Стакан снабжен также спиралеобразными ребрами 16, укрепленными на его наружной поверхности. Термостат имеет цилиндрический экран 19, охватывающий корпус термостата, и третий нагреватель 20, установленный на наружной поверхности экрана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для стабилизации температуры объектов,обеспечения режимов реализации реперных точек температурной шкалы, для градуировки образцовых и прецизионных термометров. Целью изобретения является повьпиение стабильности и однородности температур

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для стабилизации температуры объектов, обеспечения режимов реализации реперных точек температурной шкалы, для градуировки образцовых и прецизионных термометров.

Цель изобретения - повышение стабильности и однородности температурного поля в рабочей зоне.

На чертеже представлен жидкостный термостат.

Жидкостный термостат содержит цилиндрический корпус 1, крьшку 2, стакан 3. Термостатируюшая жидкость 4 заполняет стакан 3 и кольцевой зазор 5 между стаканом 3 и цилиндрическим корпусом 1. Нагреватель 6 равномерно намотан на цилиндрический корпус 1. На нижней части стакана 3 выполнены отверстия 7, расположенные равномерно по его окружности.Другой нагреватель 8 из проволоки в изоляции размещен вокруг нижней части стакана 3 на уровне отверстий 7. В центре дна корпуса 1 выполнено углубление 9, в котором установлено основание мешалки 10 с магнитами 11.Соос но с мешалкой 10 под дном корпуса 1 расположен магнит 12, жестко соединенный с приводом 13.Внутри стакана 3 над отверстиями 7 установлено спрямляющее устройство 14 с квадратными ячейками в поперечном сечении для прохода жидкости 4. Над спрямляющим устройством 14 внутри стакана 3 установлен датчик 15 температуры. На наружной поверхности стакана 3 установлены спиралеобразные ребра 16.Исследуемый объект 17 размещен в стакане 3. С помощью винтов 18 он укреплен на крышке 2.Вокруг корпуса 1

расположен цилиндрический экран 19. На его наружной поверхности равномерно намотан третий нагреватель 20 и установлен датчик 21 температуры. атчики 15 и 21 температуры,нагреватели 6,8 и 2U соединены с блоком

22 регулирования температуры.Экран 18 закрыт наружным корпусом с изоляцией 23.

Термостат работает следующим образом.

Стакан 3 и кольцевой зазор 5 заполняют термостатирующей жидкостью 4. Включают привод 13 и тем самым приводят во вращение магнит 12. Вращение

магнита 12 приводит во вращение мешалку 10 за счет сил магнитного сцепления между магнитами 12 и 11. Вращение мешалки 10 образует направленный турбулизированный циркулирующий поток жидкости снизу вверх внутри стакана 3,затем сверху вниз в кольцевом зазоре 5 и через отверстия

7снова внутрь стакана 3. При этом поток омывает и вступает в теплообмен последовательно с нагревателем

8при входе в стакан 3 и с датчиком 1 5 температуры. Далее поток жидкости 4 омывает объект 17.цилиндрическую поверхность стакана 3, переливается

через его край и по спиралеобразной траектории перемещается вниз в кольцевом зазоре 5,вступая в теплообмен со стенками корпуса 1,стакана 3 и

спиралеобраз(ыми ребрами 16. Спрямляющее устройство 14 уменьшает масштаб турбулентных пульсаций скорости и температуры потока жидкости 4 после воздействия мешалки 10 и одновременно предохраняет исследуемый объек 17 от механического контакта с мешалкой 10. После образования циркулирующего потока жидкости 4 в термостате включают блок 22 регулирования температуры, ожидают выхода температуры в термостате на заданное значение и выполняют измерения исследуемых параметров или свойств объекта 17.

Осесимметричное расположение нагревателя 8 относительно рабочего объема термостата,повышение интенсивности теплообмена в зазоре 5 за счет развития поверхности ребрами 16 и увеличение времени теплообмена при спиралеобразной траектории движения жидкости 4 в зазоре 5 позволяет увеличить однородность температурного поля не только внутри стакана 3 - рабочем объеме,но и во всем объеме термостатирующей жидкости.

С помощью нагревателя 20, датчика 21 температуры и блока 22 регулирования температура экрана 19 устанавливается близкой к значению температуры в рабочем объеме термостата. При значениях температуры в термостате, сильно отличающихся от температуры окружающей среды, это позволяет значительно снизить потребляемую нагревателем 6 мощность по сравнению с мощностью, необходимой при отсутствии экрана 19, что позво368868

ляет с более высокой точностью регулировать температуру корпуса 1.Кроме того, наличие экрана 19 уменьшает радиальные потери тепла от рабочего объема в окружающую среду и тем самым уменьшает радиальные градиенты температуры в рабочем объеме.

I

Формула изобретения

35

2. Термостат по п. 1, отличающийся тем,что,с целью расширения области применения,он снабжен цилиндрическим экраном, охватывающим корпус термостата и третьим нагревателем,установленным на наружной поверхности экрана.