Термокамера для температурных исследований образцов материалов Советский патент 1993 года по МПК G05D23/30 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к термокамерам для термостатирования контрольных феррито- вых образцов при измерении электромагнитных параметров с целью определения их температурных коэффициентов, и может быть использовано при температурных исследованиях материалов.

Цель изобретения - улучшение функциональных и эксплуатационных характеристик термокамеры за счет повышения точности измерений и удобства обслуживания.

На фиг.1 показана термокамера, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1.

Термокамера состоит из корпуса 1 тороидальной формы сосуда 2 с жидким азотом и пустотелыми ребрами 3 в его нижней части и зигзагообразными направляющими 4 между ними. Внутри корпуса 1 установлена втулка 5 со звездообразным сечением с намотанным на нее нагревательным элементом 6 и контейнеры 7 и 8 из немагнитного материала (например, бронза, латунь и т.п.). Внутри контейнера 7 размещается исследу00

о XI

4 х| GJ

емый образец 9, а в контейнере 8 - датчик температуры (термопара) 10 и имитатор 11. Разъемные контакты 12 выполнены из того же материала, что и контейнеры. Вентилятор 13 обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса 1. Сосуд 2 выполнен с по- рошково-вакуумной изоляцией 14, а корпус покрыт слоем теплоизоляции 15 и имеет съемную крышку 16.

Термокамера работает следующим образом.

Перед началом измерений термокамера подключается к измерителю добротно; сти и частотомеру электронно-счетному, (при измерении, например, добротности ферритовых сердечников и магнитной про-. ницаемости на определенных частотах) и системе подачи жидкого азота (на схеме не показаны). Производится заправка сосуда криогенной жидкостью и с помощью регулировки мощности нагревателя устанавливается минимальная температура (отрицательная) для измерения температур; ных коэффициентов. Перед заправкой в контейнер с датчиком температуры (поверхностной термопары) устанавливается ими- татор Выбирается катушка индуктивности, соответствующая первой фиксированной частоте, и устанавливается в зажимах контейнера 7. Производят замер добротности и резонансной емкости контура катушки, Снимается крышка 16, в контейнере 7 уста- -навливается первый образец и замеряются добротность и резонансная емкость контура с образцом. Снимается крышка 16 и первый образец заменяется вторым и процесс измерения повторяется. И так по всем образцам. Затем при той же температуре заменяется катушка индуктивности на вторую, соответствующую следующей фиксированной частоте, и для всех образцов и контура катушки без образца замеры повторяются. После этого устанавливается следующее значение отрицательной температуры и весь описанный выше цикл измерений повторяется. При переходе с отрицательного диапазона температур на положительный, сосуд 2 освобождается от жидкого азота (сливается в сосуд Дьюара) и далее температура регулируется мощностью нагревателя. Для снятия температурных коэффициентов ферритовых изделий замеряют по несколько (4-6) температур в отрицательном и положительном диапазонах. Зная резонансные емкости контуров катушек с образцом и без образца рассчитывают по известной формуле магнитную проницаемость, а по полученным значениям добротности и магнитной проницаемости, полученных при разных температурах, определяют температурные коэффициенты для каждой из фиксированных при измерениях частот.

Использование в термокамере для измерения температурных коэффициентов ферритовых изделий указанной выше совокупности отличительных признаков позволяет повысить точность измерения и

удобство термокамеры в эксплуатации за счет стабилизации температурного воздействия на исследуемые образцы и разнесённый с ними имитатор, материала контейнеров и зажимов, а также возможности быстрой замены образцов на позициях измерения.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

1. Термокамера для температурных исследований образцов материалов, содержащая размещенные в корпусе контейнер с исследуемым образцом, сосуд с криогенной жидкостью, нагревательный элемент и датчик температуры, отличающаяся тем,

что, с целью улучшения функциональных и эксплуатационных характеристик термокамеры за счет повышения точности измерений и удобства обслуживания, она содержит по меньшей мере один дополнительный

контейнер, причем все контейнеры выполнены идентичными и снабжены разъемны- ми контактами, а эти контакты и сами контейнеры выполнены из экранирующего от электрических и магнитных полей материала, нижняя часть сосуда снабжена пусто- телыми ребрами, между которы ми с зазором размещены зигзагообразные Направляющие, нагревательный элемент навит на втулку звездообразного сечения,

корпус имеет тороидальную форму, а его полость образует канал циркуляции промежуточного теплохолодоносителя, в котором последовательно по потоку расположены нижняя часть сосуда, втулка с нагревательным элементом и контейнеры, установленные попарно в поперечных сечениях канала циркуляции симметрично вертикальной оси соответствующего поперечного сечения, при этом в контейнерах размещены исследуемые образцы единой группы, изготовленные одновременно из материала одной и той же партии и по единой технологии, а в одном из контейнеров расположены имитатор исследуемых образцов этой группы и

датчик температуры, установленный с обеспечением плотного контакта с имитатором.

2. Термокамера по п. 1, от л и ч а ю ща- я с я тем, что имитатором является один из исследуемых образцов единой группы.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при температурных исследованиях материалов. Цель изобретения - улучшение функциональных и эксплуатационных характеристик термокамеры для температурных исследований образцов материалов за счет повышения точности измерений и удобства обслуживания. Термокамера содержит корпус тороидальной формы, полость которого образует канал циркуляции промежуточного теплохолодоносителя, в котором последовательно по потоку установлены нижняя часть сосуда с жидким азотом, снгбженно- го пустотелыми ребрами, между которыми с зазором размещены зигзагообразные направляющие, втулка звездообразного сечения с навитыми на нее нагревательным элементом и контейнеры с исследуемыми образцами, расположенные попарно в поперечных сечениях канала циркуляции симметрично относительно вертикальных осей этих сечений, причем в одном из контейнеров расположены имитатор (исследуемых образцов) и датчик температуры, плотно контактирующий с имитатором. Контейнеры снабжены разъемными контактами, выполненными, как и сами контейнеры, из материала, экранирующего исследуемые образы от электрических и магнитных полей. 1 з.п.ф-лы. 4 ил. ы в