Криостат Советский патент 1974 года по МПК G05D23/30 

1

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для градуировок датчиков температуры и статической тарировки датчиков сплошности, предиазначенных для низкокипящей жидкости.

Известен криостат с регулируемой температурой низкокипящего компонента в процессе эксперимента.

В данном криостате температура компонента, заключенного в неразъемном сосуде, изменяется при помощи электронагревателя и исследуемые приборы контактируют только с холодной стенкой сосуда, в котором заключена жидкость.

Известный криостат с регулируемой температурой содержит вакуумный кожух, внешний сосуд и камеры с электронагревателем, поддерживающим температуру во внутреннем сосуде с находящимися в нем образцами. Однако конструкция криостата обладает существенными недостатками: криостат предназначен для приборов незначительиых габаритов, нет непосредственного контакта приборов с жидкостью и возможны температурные дрейфы за счет теплопритоков по технологическим трубопроводам. В данном криостате замена образца влечет за собой полную разборку криостата, появляется необходимость повторения технологического процесса изготовления практически уже нового криостата при замене образца. Этот факт усугубляется, если криостат большого объема и рассчитан на высокие давления (до 100 атм и более).

Целью настоящего изобретения является создание криостата для тарировок приборов больших габаритов в реальных условиях (низкокипящий компонент, высокое давление), что позволит получить достоверную тарировочную характеристику поверяемых приборов применительно к условиям эксплуатации.

Для достижения этого в предлагаемом криостате установлена подвеска, выполненная в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических гильз, нижние концы которых соединены между собой, верхние через кольцевые пластины соединены с внутренним и наружным сосудами, а тепловой экран выполнен в виде разностенного стакана с утолщением стенки и теплоизоляцией с внешней стороны и прикреплен к наружному сосуду ниже уровня заливки жидкостной ванны.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого криостата.

Рабочий сосуд состоит из крышки 1 с расположенными на ней герморазъемами 2, фланцевого соединения 3, уплотнения 4 и собственного сосуда 5.

Внешний вакуумплотный сосуд состоит из ,верхней крышки 6, проставки 7, собственно

сосуда 8, подвески 9, радиационного экрана 10.

Для изменения граничных условий эксперимента криостат имеет нагреватель 11.

Заправка рабочего сосуда производится по трубопроводу 12 до появления жидкости через дренажную трубку 13.

При подготовке эксперимента необходимо подключить к схеме измерений тарируемые и образцовые датчики; поставить крышку, собрать герморазъем, поставить радиационный экран 10, проставку 7 и крышку 6. Отвакуумировать верхнюю и нижнюю полости внешнего сосуда. Заправить ванну. Заправка жидкостной ванны производится тем же компонентом, что и рабочий сосуд, для исключения температурного перепада по имеющимся тепловым мостам между внешним и рабочим сосудами.

Уровень заправки жидкостной ванны должен быть выше моста контакта медного радиационного экрана 10 внешнего сосуда. Это является условием того, что температура радиационного экрана равна температуре компонента, находяш,егося в жидкостной ванне и в рабочем сосуде. Стабилизация температуры

экрана достигается также за счет тепловой изоляции по его внешней поверхности.

Температуру компонента в рабочем сосуде меняют путем вакуумированйя парового пространства через дренажную трубку - переохлаждение, и прогрева стенок рабочего сосуда - нагрев компонента.

Предмет изобретения

Криостат, содержащий жидкостную ванну, в которой установлен наружный сосуд с расположенным в нем тепловым экраном и внутренним сосудом, содержащим нагреватель и крышку с герморазъемом, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем установлена подвеска, выполненная в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических гильз, нижние концы которых соединены между собой, верхние через кольцевые пластины соединены с внутренним и наружным сосудами, а тепловой экран выполнен в виде разностенного стакана с утолщением стенки и теплоизоляцией с внешней стороны и нрикреплен к наружному сосуду ниже уровня заливки жидкостной ванны.