Жидкостный термостат Советский патент 1989 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при изготовлении и поверке термометров.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерения.

На фиг. 1 изображен жидкостный термостат, общий вид; на фиг. 2 - выравниватель температуры теплоносителя; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2(расположение направляющих пластин на стойках выравнивателя).

Жидкостный термостат содержит корпус 1, помещенный в нем цилиндрический резервуар 2, изолированный от корпуса теплоизоляцией 3, крышку 4.

Часть резервуара 2, в которой на крышке 4 закреплен нагревательный элемент 5, термодатчик 6, испаритель 7, мешалка 8 с

приводом от мотора 9, накрытая кожухом 10, является подготовительной частью резервуара, так как в ней осуществляется предварительная подготовка жидкости. Над другой частью резервуара, рабочей, на крышке помещена вращающаяся платформа 11, на ней установлено приспособление для крепления 12 термостатируемых элементов 13.

В центре рабочей части резервуара па Стойках 14, жестко связанных с плитой 15, закреплен выравниватель температуры теплоносителя 16. Управление нагревательным элементом 5 через термодатчик 6 осуществляется электронной схемой, размещенной в пульте 17, здесь же вывод информации в градусах с точностью до одной сотой °С на электронное табло.

ел

о

00

о

00

Для наблюдений за термоконтактируемы- ми элементами (например, термометрами) имеется смотровое окно 18, фонарь подсветки 19, увеличитель 20, для циркуляции жидкости имеются нижний канал с размещен- ной в ней направляющей решеткой 21 и верхний канал, регулируемый цилиндрической заслонкой 22. Рабочая зона цилиндрического резервуара закрывается теплоизолированной крыщкой 23.

Выравниватель температуры теплоносителя (фиг. 2) в рабочем резервуаре жидкостного термостата состоит из реверсивного-привода 24, закрепленного в корпусе 25, защищенном кожухом 26, установленным на плите 15. Последняя установлена на стойках 14, вал 27 выравнивателя соединен с приводом 24 муфтой 28. На валу выравнивателя расположены на одинаковом расстоянии одна от другой лопатки 29.

На внешней стороне плиты и крестовины 30 (фиг. 3) помещены с зазором относительно стоек направляющие пластины 31 равного радиуса кривизны.

Жидкостный термостат работает следующим образом.

Термостатируемые элементы 13 устанав- ливают в приспособление для их крепления 12 на глубину, необходимую для контроля через смотровое окно 17.

Включение мешалки 8, нагревателя 5 при положительных температурах и испари- теля холода 7 при отрицательных температурах подготавливает теплоноситель и прокачивает через нижний канал резервуара. Там регистрируется термодатчиком 6. Жидкость направляется через решетку 21 в рабочую часть резервуара 2 на выравниватель 16 сни- ЗУ вверх.

При прохождении теплоносителя через выравниватель температуры теплоносителя (фиг. 2) жидкость попадает на лопатки 29, расположенные по всей длине вала 26 на одинаковом расстоянии друг от друга, закручивается и попадает на пластины 37 (фиг. 3), увлекаемая лопатками 29 по направляющим пластинкам 31. Жидкости циркулирует равномерно пульсирующим расходящимся от центра к периферии слоем с более равномерной температурой, распределенной выравнивателем по всей высоте цилиндрического столба в центре резервуара 2 и вдоль внутренней стенки рабочего резервуара 2, переливается через верхний канал на мещалку 8. Этот терморегулирующий равномерно пульсирующий циркулирующий слой жидкости приводит теплоноситель из средней центральной зоны резервуара во вращение на периферии с незначительной угловой скоро- стью, ибо пульсация происходит по касательной к пластинам выравнивателя и доставляет содержащееся там равйомерно распределенное по высоте тепло (холод) как в результате теплопроводности, так и конвенции.

Термостатируемые элементы (например, термометры), находящиеся в приспособлении для их крепления ближе к периферии резервуара, обтекаются отрегулированным слоем теплоносителя.

Поскольку теплопередача от центра вращающегося выравнивателя производится равномерно пульсирующей жидкостью по всему слою цилиндрического столба с небольшой скоростью по касательной к вращающемуся слою жидкости и на периферии, практически в результате теплопроводности и конвенции температурные пики сглаживаются.

Наличие лопаток 29 в выравнивателе температуры теплоносителя обеспечивает выталкивание жидкости, пульсацию из центра цилиндрического жидкостного столба, ограниченного пластинами 31, представляющими собой направляющие плоскости равного радиуса кривизны, ибо слой жидкости, выталкиваемый лопаткой, ограниченный с одной стороны плоскостью лопатки, с другой стороны плоскостью пластины, должен быть одинаковьЕМ по окружности, с тем, чтобы пульсации были равномерными по всему объему, от центра до периферии, а также по высоте цилиндрического столба жидкости. Выталкивание жидкости, пульсации осуществляются через зазоры между стойками 14 и пластинами 30. Подача потока жидкости, уже предварительно выравненной, по центру осуществляется снизу выравнивателя 16 на лопатки 31, а последние, раскручивая жидкость, проталкивают ее по направляющим пластинам в зазор между пластинами и стойками.

Зазор между пластинами и стойками можно регулировать,устанавливая обычные шайбы между стойками и направляющими пластинами. Пульсирующие потоки жидкости из зазора равномерно по касательной к радиусу кривизны пластин циркулируют по всему цилиндрическому столбу жидкости от центра к периферии резервуара, т.е. происходит конвенция потока жидкости и теплообмен от более выровненных центральных слоев жидкости к периферийным, тем са.мым температурные пики сглаживаются и, следовательно, повышается точность заданной температуры из периферии.

Достижение точной заданной температуры на периферии рабочего резервуара позволило разместить там Термостатируемые элементы, поместив их в приспособление для крепления.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить рабочую зону .термостата, а следовательно, его производительность.

Кроме того, наличие упомянутого термодатчика 6, нагревателя 5 и источника холода 7, соединенных с помощью электронной

схемы, расположенной в пульте 17, позволяет предварительно вывести циркулирующую жидкость по центру каналов с заданной точностью и поддерживать ее в процессе всего времени термостатирования в автоматическом режиме.

В результате вращения платформы 11 с приспособлением 12 термостатируемые элементы 13 проходят равномерно все слои жидкости по окружности, тем самым дополнительно усредняя температурные пики, сглаживая их.

Формула изобретения

Жидкостный термостат, содержащий корпус с помещенным в нем цилиндрическим резервуаром, крышку, на которой закреплены нагреватель, термодатчик и мешалка с

приводом от мотора, а также приспособление для крепления термостатируемых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерени-я, он снабжен платформой, установленной на крышке с возможностью вращения, стойками, расположенными в резервуаре, плитой, установленной на стойках, выравнивателем температуры теплоносителя, выполненным в виде вала с расположенными по всей его длине на одинаковом расстоянии одна от другой лопатками, расположенным в центре рабочей части резервуара и закрепленным на стойках, а также направляющими пластинами одинакового радиуса кривизны,

размещенными на внешней стороне плиты с зазором относительно стоек, причем приспособление для крепления термостатируемых элементов жестко связано с платформой.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить производительность и точность измерения. Жидкостный термостат снабжен помещенной на крышке вращающейся платформой, снабженной приспособлением для крепления термостатируемых элементов, в центре рабочей части резервуара термостата на стойках закреплен выравниватель температуры теплоносителя в виде вала с расположенными по всей его длине на одинаковом расстоянии друг от друга лопатками, а на внешней стороне плиты выравнивателя помещены направляющие пластины равного радиуса кривизны, размещенные с зазором относительно стоек. Наличие выравнивателя температуры обеспечивает равномерное распределение по высоте и по периферии термостата тепла (холода), что увеличивает точность термостатирования. Наличие на крышке термостата вращающейся платформы, снабженной приспособлением для крепления термостатируемых элементов, позволяет разместить большее число термостатируемых элементов, что приводит к повышению производительности. 3 ил.

10

фиг.1

Ц

фиг2

/5

19