Устройство для стабилизации давления в криостате

Устройство для стабилизации давления в криостате

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < 972484

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 17. 04. 81 (21) 3278921/18-24 (51)М. Кл.

G 05 О 16/06

G 05 0 23/30 с присоединением заявки МГосударственный комитет (23) Приоритет но делам изобретений н открытий

Опубликовано 07 . 11. 82 . Бюллетень 1тв 41

Дата опубликования описания 07. 1 1.82 (53) УДК 621 646.

° 3(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Иасалов и С. Н. Буньков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ СТАБИЗ13АЦИИ ДАВЛЕНИЯ

В КРИОСТАТЕ

Изобретение относится к экспериментальной технике, импользуемой в исследованиях при низких температурах, и может найти применение, например, для поддержания стабильного давления в криостате. 5

Известно устройство, содержащее сосуд Дьюара, маностат, состоящий из двух камер, разделенных мембра-. ной. Одна камера с помощью трубки соединена с сосудом, в котором поддерживается давление, равное давлению в другой камере маностата, служащей опорным объемом с заданным давлением (1 j.

Однако точность регулирования ограничена стабильностью опорного давления,которое зависит от температуры окружающей среды, условий охлаждения, расхода газа, температуры проходящего газа. В силу причин точность поддержания давления обычно составляет 10 40 .

Известно также устройство стабилизации давления, содержащее сосуд

Дьюара, маностат, состоящий из двух камер, разделенных мембраной, одна из камер которого подсоединена к сосуду с криогенной жидкостью,над которой стабилизируется давление, а другая - к опорному объему с заданным давлением. Чтобы уменьшить влияние температуры окружающей среды на величину опорного давления, опорный объем с заданным давлением (ф выбирается намного больше, чем обьем камеры опорного давления моностата (Ч„„„) Чо„> Чо„м . Кроме того, опорный объем с заданным давлением теплоизолируется (2 ).

Эти меры позволяют повысить точность поддержания опорного давления, но не исключают его температурный дрейф. Для повышения стабильности опорного давления необходимо опорный объем с заданным давлением термостабилиэировать., 3 9724

Целью изобретения является повы" шение точности поддержания давления над криогенной жидкостью и улучшение эксплуатационных характеристик (простота обслуживания, компактность).

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для стабилизации давления в криостате, содержащем сосуд Дьюара, заполненный криогенной жидкостью, две камеры, разделенные о мембраной, одна из которых сообщается с сосудом Дьюара, а другая камера через капилляр — с опорным объемом с заданным давлением - опорный объем с заданным давлением установлен в сосуде Дьюара и заполнен газообразным гелием.

На чертеже изображено устройство для стабилизации давления в криостате. 20

В сосуде Дьюара 1 с криогенной жид. костью 2 размещен опорный объем 3 с заданным давлением, который капилляром 4 соединен с камерой . Камера 6 соединена трубкой 7 с сосудом

Дьюара. Камеры 5 и 6, оасположенные в корпусе 8, прикреплены к нижнему фланцу сосуда Дьюара !. Камеры 5 и 6 разделены мембраной 9, перекрывающей отверстие 10 сброса газа. 30

Устройство работает следующим образом.

Сосуд Дьюара 1 заполняется коиогенной жидкостью 2. Опорный объем 3 с заданным давлением и связанная с ним камера 5 после предваоительной откачки заполняется газообразным гелием.

Испаряющийся газ по трубке 7 поступает в камеру 6, где происходит. сравнение давления паров криогенной жидкости 2 с опорным давлением. Если давление паров над криогенной жидкостью.2 превышает давление в опорном объеме 3, мембоана 9 приоткрывает отверстие 10 сброса газа, возвращаясь в первоначальное состояние после выравнивания давлений. При этом происходит поддержание давления в сосуде равным опорному давлению.

Так как стабильность опорного дав50 ления зависит от стабильности температуры криогенной жидкости, которая в свою очередь зависит от стабильнос ти давления паров над жидкостью,то

84 ф система переходит в оежим авторегулирования с глубокой обратной связью по давлению. Чем стабильнее температура криогенной жидкости, тем стабильнее давпение в опорном объеме.

Высокая стабильность давления в опорном объеме дает возможность с такой же степенью точности поддерживать давление паров над криогенной жидкостью.

Точность регулирования в данном случае определяется только чувствительностью мембраны.

Точность поддержания давления в сосуде Дьюара составляет приблизительно 10 пА, что соответствует точности поддержания температуры 10 К.

Преимуществами предлагаемого устройства являются высокая точность поддержания давления паров над криогенной жидкостью благодаря расположению опорного объема с заданным давлением в сосуде Дьюара, в котором под держивается давление и охвату системы глубокой обратной связью по давлению, а также компактность, простота обслуживания за счет соединения в одном устройстве сосуда Дьюара и элементов термостабилизации.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации давления в криостате, содержащее сосуд

Дьюара, заполненный криогенной жидкостью, две камеры, разделенные мембраной, одна из которых сообщается с сосудом Дьюара, а другая камера через капилляр - с опорным объемом с заданным давлением, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем опорный объем с заданным давлением установлен в сосуде Дьюара и заполнен газообразным гелием.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

1. Уайт Г. К. Экспериментальная техника в физике низких температур.

Справочное руководство, И., Физматгиз, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

N 297949, кл. G 05 0 16/06, 1971 (прототип).

972484

Составитель Н. Мирная

Редактор Т. Кугрышева Техред И. Гайду Корректор В. Прохненко

Заказ 8516/40 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, 1(-35, Раушская йаб., д; 4/5 е

". илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4