Вариатор температуры Советский патент 1974 года по МПК G01N27/78 G05D23/13 

Изобретения относится к области экс периментальной физики, химии и биологи в частности к устройствам стабилизации и широкодиапазонного регулирования тем пературы образца, исследуемого в радиоспектрометре магнитно-о ре он-лнса. Известно устройство для термостабилизации образца в резонаторе спектрометра ЭПР 1.1 . Это устройство содер жит сосуд Дьюара с сжиженным газом, автоматический регулятор температуры образца с погруженным в сжиженный газ испарителем, датчиком температуры и назтзевателем в установленном в горловине сосуда трубопроводе, в верхней части которого находится образец. В режиме охлаждени) термостабилизация образца осуществляется регулированием скорости испарения сжиженного газа и мощности, выделяющейся в нагревателе. Для получения высоких температур вмес то сосуда Дьюара устанавливается дополнительный нагреватель, и образец нагревается нагретым сжатым воздухом. Недостатки этого устройства заключаются в том, что прн переходе от наг рева к охлаждению и обратно, а также для долива сжиженного газа требуется разборка устройства; невозможно получение в режиме охлаждения температур образца во всем диапазоне непрерывно вплоть до температуры сжиженного раза, а также в большом расходе сжнженнохю газа и большом энергопотревлении. Известен также вариатор температуры, содержащий сосуд Дьюара с сжиженным газом, автоматический регулятор температуры и погруженный в сжиженныЯ газ трубопровод тепло- и хладагентов 2 . Регулирование температуры охлаждения образца осуществляется изменением уровня кипящего сжиженного газа в трубопроводе. Это устройство дает возможность получать температуру образца непрерывно в диапазоне от комнатной до температуры сжиженного газа включительно, имеет уменьшенный расход сжиженного газа и незначительное знергопотребление. Однако с помощью этого устройства невозможно производить нагрев образца, для долива сжиженного газа в сосуд Дьюара устройство необходимо разбирать. Цель изобретения - получение температур образца непрерывно в диапазоне от максимальной для данной конструкции положительной до тгмпературы сжиженного газа включительно, а также заливка 1...ки кеиного газа в c: Vii без разборки устрс.Г- о--.

Цель достигается г,, г , , . .;р. : :г во для регулируемого охла-кпен я ---л жено герметично установленной на горл вине сосуда Дьюара и открытой внутрь сосуда камерой с клапаном. Чераз отверстие .в верхнее стенка проходит герметично укрепленниГ; i-pyoonpo вод тепло-и -хладагентов, нихний конец которого оканчивае- ся дна сосуда Дьюара. Участок трубопрсвсда, проходящий внутри камера, выполнен с клапанньм седлом в боковой стенке с клапанной головкой, прикреплённой к штоку, проходящему через отверстие ч стенке камеры, установленному герме тнчно S ней и соединенному с системой управления клапаном.

С целью обеспечения герметичности закрытия Клапанного.седла клапанная головка прикреплена штоку через пружину. С целью обеспечения возможности згшиэки сжиженного газа в сосуд Дьюара без разборки вариатора камера снабжена штуцером с герметичной пробкой.

На чертеже изображен предлагаемый вариатор.

Он содержит сосуд Дьюара 1 со сжиженньв а газом, автоматический регулятор 2 температуры с нспарие ;;, наревателем и датчике;.; i емпср :;. :, ;,..ы, ;:ci:ружейный в сжиженныЯ газ трубопровод 3, Образец 4, камеру 5, шток 6 клапана, пружину 7, кл рпаннуто головку 8, клапанное седло Э, штуцер 10, тройку 11 и орган ,12 управлвйия клала ок. : При работе в режиме оклажденил образца клапанное седло 9 ной головкой 8;, и авто.1а.тичбс:.ий р. л лятор 2 теьшературы устанавливает зг даиную температуру образца 4, регулируя с помот7;ью погруженного в ный газ испарителя , избыточное г т--рнце в-сосуд Дьюара 1 и, таким о&разс высоту столба сжизкевного газа в гг/ с проврде 3. Подвжкыое соединение клапанной головки 8 со штоком 6 с помощь пружины 7 обеспечивает при этом герметичность закрытич клапанного седла 3 независимо от температурных деформа ций, клапанного устройства.

При переходе к яагое.ча с5разца клапанная голов -з S от:;ср;::12--.;,г клапанное седло 9, в камеру 5 подается сжатый воздух,, который проходит через нагреватель автомагического регулятора 2 температуры и заге;/. нагревают образец 4 но требуемой TS,;. ератур.ч

Переход от высоких температур к низким имеет ту же последовательность операций, но выполняемую в обратном порядке.

Орган 1.2 управлеии: клапаном произIJ.UHT перй- Э1 енил шток 6 с пружиной 7 и кл пкниой гоповкой 8.

Заливк. -;i-i«eHHoro азота в сосуд Цььэара произвоци/2Я через штуцер 10 при открытом клапанном се,цле 9, через которое эн.од --- атмосферу образуюкиеся прп a HBife пары сжиженного азота. После . штуцер 10 герметично закрывается пробкой I . .

Предлоуенноо у..vftcrsi осеспечивззт Еозможнос1- птуч&нич т-Мператур в iii.T a3Ohe от м.кc 5aльныx положительных до тзмпературы сжичсенного газа включительно без разборки вариатора.

Формула изморе гс.-ня

1. fif лркгГог, температуГЫ; соперкаш.чй сосуд l:.Vu;. )иженнкл«1 газом, аьтсматичзский р -гуля гор температуры и -погруженный Б сжиженный трубопрс вод тепло- и хладагентов, отличающийся тем, что, с целью получения 1емператур образца в диапазоне от максимсшьно положительной до температуры сжиженного включительно без разборки р.риатор, :н с абжан герметично установлет-чой на горловине сосуTj- тт1,.-,,згч и от е;Г й вн/трь сосуда ка; г : ... с:- VF- э стенке которой проходит герметично укреппенный трубопровод, находящийся внутР камеры, участок которого выполнен с :лапан.1ы: UAJLO:, а боковой стенке с гпапл.чной гслов7 ой, прикрепленной к , проходяще - у через отверстие в jrei :- i Jfc угтансвленноМу герме; ;ч-:.,: .: :/. ... :-.лане;:НОму с системой управления клапаном.

,, по п , 1, отличаю --Ог с целью обеспе...и --гкрчтия клапан;:. ;:. . тпанная головка прикrCiL-iH. - )Ку через пружину.

ч р.-, «--.-.г- -- п - 1 , отличаюи 1 , ,; . . , .. .целью ооеспече - яозмс - лички сжиженного гаэсу,ц .6.4. ;. -:-.- разборки вариатра г камера снабжен;. iuiyiiepoM с герметичной пробкой..

Источники информации, пр-. зо вни.мание при экспертизе:

1. Чистота А.А. и Трубников Т.Р, VcTpOiicTBO для термостабилизации образца в рб:г:яаторе спектрометра ЭПР.

ое свидетельство СССР . G 01 N 9/00, 1971.