Термостат Советский патент 1981 года по МПК G05D23/30 

. / , : ;. t , , . . ; Изобретение относится к термостатирОванию и может быть использовано для обеспечения теплового режима радиоэлектронной аппаратуры и других устройств.. Известен термостат с высокой йзотермичностью термостатируемого объема, содержащий термостатируемый . корпус и термоэлектрические батареи обеспечивающие заданный температурный режим, в котором обеспечение изотермичности -рабочего объема достигается тем, что термостатируемый корпус выполнен из алюминиевого сплава в виде, цилиндрических камер, равномерно расположенных по окружности, в центре которой размещены термоэлектрические батареи. Теплова связь термобатареи с термостатируе-. мыми камерами осуществляется посред ством перемычки, из алюминиевого же сплава, к которой с двух противопол ных сторон примыкают рабочие спаи термобатареи 1.. . Однако в устройстве тепловая связь цилиндрических камер с термобатареями осуществляется только с одной (внутренней)- стороны. При малых размерах Кс1меры термическое соп ротивление материала стенок может быть допустимым/ однако при увеличении объема цилиндров растут линейные размеры камер, вследствие чего неизотермичность стенрк может стать чрезвычайно большой. Таким образом, это устройство пригодно для термостатирования сравнительно небольших объектов.. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, изотермичность в котором досдостигается за счет того, что кгилера термостата; поделена на секции, каждая из которых содержит равномер- . но распределенныйпо поверхности нагреватель. В центре каждого нагревателя (или группы нагревателей) расположен датчик температуры с размещаемой на нем дополнительной обмоткой нагрева, которая своим тепловым ,потоком компенсирует тепловой поток, идущий от основного нагревателя через рабочую камеру термостата на датчик температуры и, тем самым, исключает влияние термического сопротивления контакта датчика и стенки камеры. В результате обеспечивается высокостабильное поддержание температуры термостатирования, при этом изотермичность за счет деления камеры на секции достигается в еначитель но большем объеме 2. Недостатком этого устройства явля ется то, что каждая из секгций в общей температурной мозаике является сугубо независимым элементом, имеющим свой датчик, регулятор и нагреватель, функциональная же связь достигается путем настройки всех секций таким образом, чтобы разность температур статированйя любых двух секци не превышала допустимую. Из этого следует, что каждая секция должна быть настроена индивидуально, приче при настройке требуется знать абсолютное значение температуры. Кроме того, к системе терморегулирования должны быть повышены требования по стабильности во времени, так как уход температурных точек статированйя, связанный с влиянием окружающей среды изменением характеристик элементов регулятора и т.п. приводит в конечном итоге к ухудшению изотерМич.ности объема, вследствие чего возникает также необходимость периодического контроля качества регулирования в каждой из секций,- . что усложняет эксплуатацию устройст ва, в особенности, при достаточно большом числе секций. Цель изобретения - повышение точ ности термостатирования-путем умень шения градиента температур и упрощение настройки термостата. Цель достигается тем, что термостат , содержащий теплоизолированную камеру, термоэлектрическую батарею, первый датчик температуры, установленный в теплоизолированной камере и связанный с многоканальным регуля тором температуры, второй датчик те перату1Ж1 и рабочую камеру, установленную внутри теплоизолированной камеры и разделенную на секции, на каждой из которых размещен равномер но распределенный нагреватель, дополнительно содержит тепломеры, установленные между секциями рабочей Ксшеры, а второй датчик температуры установлен в центральн эй секции рабочей камеры, причем тепломеры и второй датчик температуры связаны с многокансшьным регулятором температуры. На чертеже представлена принципи альная схема термостата, Термостат содержит камеру 1, окруженную теплоизоляцией 2. Рабочая камера с размещенными в ней объекта ,ми термостатирования установлена в камере 1 и разделена на секции 3-5. Секции 3 и 5 имеют тепловой ко такт с секцией 4 через тепломеры 6. Группы тепломеров, равномерно распределенные по каждой из сторон сек ции 4, электрически независимы Друг от друга и соединены друг с другом каждой из групп последовательно На свободных поверхностях секций 3-5 равномерно распределены электрические нагреватели 7. На внешней стороне теплоизоляции 2 размещены термоэлектрические батареи 8 с электровентиляторами 9 и 10 соответственно тепловыделяющих и теплопоглощающих спаев. При входе воздуха вкамеру 1 установлен первый датчик 11 температуры, например терморезистор. Второй датчик 12 температуры размещен в массе металла секции 4. Тепломеры б, датчики 11 и 12 температуры подключены к многоканальному регулятору 13 температуры (каждый к своему каналу) . Термостат работает следующим образом. После включения термостата посредством термоэлектрических батарей 8, первого датчика 11 температуры и канала IV регулятора 13 в установившемся режиме работы поддержива- , ется температура воздуха в камере 1 на уровне Т. В общем случае этот уровень находится внутри диапазона вероятных изменений температуры окружающей среды Го , ( Т ) . Воздух прокачивается вентилятором 10 по замкнутому тракту, включающему объем камеры 1 и термоэлектрические батареи 8. Интенсивное движение воздуха обеспечивает равномерность температурного поля в камере 1 и улучшает условия теплообмена на спаях термоэлектрических батарей 8. Тепло с оребрения тепловыделяющих спаев снимается наружным .воздухом, прокачиваемым вентилятором 9. С помощью нагревателей 7,. второго датчика 12 температуры и канала М регулятора 13 температура секции 4 устанавливается и поддерживается . на уровне Т/, который на 0,5 - 1 К выше уровня Т. На тот же.уровень Т с помощью нагревателей 7 и независимых каналов 1 и III регулятора 13 выводятся секции 3 и5, причем управляющим элементом в них являются тепломеры 6. При появлении разности температур между центральной секцией 4 и каждой из секций 3 и 5 на выходе каждой из групп тепломеров б появляется электрический сигнал, используемый каналами I и III регулятора для повышения напряжения питания нагревателей 7 той или иной секции. Таким образом, обеспечивается высокая, изотермнчность всей рабочей камеры с размещенными в ней объектами статированйя. Кроме предлагаемого допустимого также деление рабочей камеры на большее число секций так, чтобы центральная секция 4 была окружена другими секциями со всех сторон, при этом температура секции 4 поддерживается с помощью второго датчика 12 темпе