Установка для термоциклирования изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний изделий электронной техники, в частности к испытаниям на термоциклиро- вание в диапазоне температур от 10 до 400 К.

Известно устройство для измерения параметров СВЧ-приборов, состоящее из камеры, выполненной из отрезка коаксиальной линии, охваченной тепловой оболочкой, съемного патрона, скрепленного с фланцем тепловой оболочкой, Съемный патрон состоит из сосуда Дьюара, теплопровода, нагревателя и датчика температуры 1.

Данное устройство позволяет изменять температуру объекта медленно до температур жидкого азота, однако оно не может быть использовано при смене температур в широком диапазоне и кроме того оно малопроизводительно

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является установка для термоциклирования изделий, содержащая соосные термокамеры, емкость для хладагента, держатель образца и механизм перемещения образца, систему регулирования температурных режимов с управляющим термодатчиком, установленным в термокамере, и систему управления механизмом перемещения держателя с управляющим термодатчиком, установленным на держателе 2

Недостатком такой установки является невысокая точность воспроизведения температурных режимов и высокий расход хладагента при охлаждении изделий до криогенных температур.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоциклирования.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена нагревательными элементами, установленными на держателе, перфорированными экранами, прикрепленными к днищу держателя и установленными со смещением их перфораций относительно друг друга, и дополнительным управляющим термодатчиком, установленным на держателе и связанным с системой регулирования температурных режимов.

Кроме того управляющий термодатчик системы управления механизмом перемещения держателя размещен за экранами.

На чертеже показана предлагаемая установка

Установка для термоциклирования изделий состоит из соосно установленных термокамеры и криостата. выполненных в виде

вставки 1, дополнительной камеры 2, закрепленной фланцем на вставке 1, которая также фланцем крепится на криостате 3. В плоском днище держателя 4 изделий вмонтированы нагреватели 5. Вставка 1 выполнена из цилиндрического объема, который в нижней части имеет вакуумную рубашку. Внутренняя полость цилиндра вставки 1 через капиллярную трубку соединена с гелиевой ванной через игольчатый клапан 6.

Нагреватель 7 служит для регулирования давления в гелиевой ванне криостата 3. К дну платформы держателя 4 прикреплены два перфорированных экрана 8 со смещением перфораций. В дополнительной камере

2 расположена теплоизолированная полость 9, выполненная из теплоизоляционно- го колпака, в которую вмонтированы термонагреватель 10 и температурный датчик 11. электрически связанный с системой

задания и регулирования температуры (на чертеже не показаны). Для смены испытуемых изделий в боковой стенке дополнительной камеры 2 имеется окно 12 а на крышке камеры 2 установлен привод 13 системы

управления механизмом перемещения держателя, обеспечивающий через гибкий тросик 14 перемещения платформы 15 держателя 4 с испытуемыми изделиями внутри вставки 1. Для регулирования режима испытаний имеются температурные датчики 16,

17, датчик 17 установлен за вторым экраном 8 и электрически через регулятор соединен с приводом держателя 4. Датчики 16, 11 температуры соединены соответственно с нагревателем 5 держателя и теплоизолиро- ванного колпака. Клапан 18 служит для отвода газообразного гелия из криостата 3 в сборник (на чертеже не показан). Вакуумный вентиль 19 служит для отвода газообразного гелия из дополнительной камеры 2 в сборник через открытый клапан 20.

Установка работает следующим образом.

Через окно 12 изделия загружаются на платформу держателя 4, затем окно 12 герметизируется крышкой. С помощью привода 13 платформа держателя 4 опускается вниз вставки 1. при этом клапан 18 закрыт, а клапан 20 открыт С помощью нагревателя 7 в гелиевой ванне повышается давление и жидкий гелий по капиллярной трубке поступает в полость вставки 1 газообразный гелий через открытый клапан 20 поступает в сборник.

Платформа держателя 4 в зависимости от заданной температуры переохлаждения опускается на определенный уровень благодаря датчику 16 температуры, управляющему приводом 13. Точная температура испытаний поддерживается с помощью дат- чика 16 и нагревателя 5. Датчиком 16 регулируется и выделяемая мощность на нагревателе 7.

После заданной выдержки при пониженной температуре клапан 20 закрывает- ся, а клапан 18 открывается. Платформа держателя 4 с помощью привода 13 перемещается в верхнее положение до стыковки с полостью 9, боковая поверхность которой термостатирована до повышенной темпера- туры испытаний. Полость 9 и платформа с изделиями в состыкованном положении образуют объем с термостатированной боковой поверхностью, что, учитывая хорошую теплопроводность газообразного гелия обеспечивает быстрый прогрев изделия При этом остаточный жидкий гелий из поло сти вставки вытесняется в криостат Затем циклы повторяются необходимое количест во раз.

Заявленное техническое решение позволяет с высокой точностью устанавливать и поддерживать режимы термоциклирова- ния, кроме того позволяет значительно сократить время перехода с одной температуры испытаний на другую при экономном расходе жидкого гелия.

Формула изобретения

1.Установка для термоциклирования изделий, содержащая соосно расположе- ные термокамеру и криостат, держатель с плоским днищем для размещения изделий, механизм перемещения держателя из термокамеры в криостат, систему регулирования температурных режимов с управляющим термодатчиком, установленным в термокамере, и систему управления механизмом перемещения держателя с управляющим термодатчиком, установленным на держателе, отличающаяся тем. что. с целью повышения точности воспроизведения режимов термоциклирования, она снабжена нагревательнымиэлементами.установленными на держателе, перфорированными экранами, прикрепленными к днищу держателя и установленными со сме- щенлем из перфораций относительно друг друга, и дополнительным управляющим термодатчиком, установленным на держателе и саязанным с системой регулирования температурных режимов.

2.Установка по п.1,отличающаяся тем, что управляющий термодатчик системы управления механизмом перемещения держателя размещен за экраном

Изобретение относится к испытательной технике, в частности для испытаний изделий электронной техники, радиотехники на термоудар, термоциклирование, смену температур в диапазоне от 10 до 400 К. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения режимов термоциклирования. Установка состоит из соосно расположенных криостата 3 и термокамеры, выполнен