Установка для термостатирования

Установка для термостатирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. С. Барабаш, Ю, В. Подгорный и А. П. Стецовский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к установке для термостатирования преимущественно образцов с целью определения их диэлектрических характеристик.

Известно устройство для термостатирования, 5 содержащее сосуд Дьюара с нагревателем жидкого хладагента и трубопроводом для подвода хладагента к термостатируемому объекту, электромагнитный клапан и релейный регулятор, управляющий работой нагревателя и клапана (11.

К недостаткам этого устройства относятся большие непроизводительные потери хладагента, поскольку каждый раз при выключении электромагнитного клапана и нагревателя

15 избыточное давление паров хладагента сбрасывается в атмосферу.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для термостатирования, включающая сосуд Дьюара для хранения и выдачи жидкого хладагента с размещенным внутри него нагревателем, электромагнитный клапан, установленный на горловине сосуда

Дьюара, трубопровод, герметично закрепленный на горловине и подсоединенный к термокамере, блок сравнения, один вход которого подсоединен к термокамере, и последовательно соединенные с блоком сравнения фазочувствительный усилитель и пороговое устройство, выход которого подключен к обмотке электромагнитного клапана, и эадатчнк температуры, соединенный со вторым входом блока сравнения (2) .

Однако в известной установке имеют место значительные потери хладагента через предохранительный клапан.

Цель изобретения — сокращение расхода жидкого хладагента.

Эта цель достигается тем, что установка для термостатирования, включающая сосуд

Дьюара для хранения и выдачи жидкого хладагента с размещенным внутри него нагревателем, электромагнитный клапан, установленный на горловине сосуда Дьюара, трубопровод, герметично закрепленный на горловине и подсоединенный к термокамере, блок сравнения,.

983403 один вход которого подсоединен к термокамере, и последовательно соединенные с блоком сравнения фазочувствительный усилитель и пороговое устройство, выход которого подключен к обмотке электромагнитного клапана, и задатчик температуры, соединенный со вторым входом блока сравнения, снабжена дополнительным пороговым устройством, источником опорного напряжения, двумя ключами и функциональным Преобразователем, 10 при этом вход функционального преобразователя подключен к выходу задатчика температуры, выход — к входу источника опорного напряжения, а выходы последнего соединены с переключающими контактами ключей, при- 1З чем размыкающий контакт первого ключа. и замыкающий контакт второго ключа подключены к выходу фазочувствительного усилителя, замыкающий контакт первого ключа и размыкающий контакт второго ключа соединены с входом дополнительного порогового устройства, а управляющие входы ключей подключены к выходу основного порогового устройства.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка, общий внд.

Установка для термостатирования содержит трубопровод 1, герметично укрепленный на горловине сосуда Дьара 2 электромагнитный клапан 3 и нагреватель 4, размещенный

30 в нижней части внутренней его полости, трубопровод 1 подключен к термокамере 5 с объектом термостатирования. Кроме того, установка содержит регулятор температуры, состоящий из последовательно соединенных блока 6 сравнения, фаэочувствительного усилителя 7 и основного порогового устройства 8, к выходу которого подключена обмотка электромагнитного клапана 3. В регулятор температуры входят также задатчик 9 темпе40 ратуры, дополнительное пороговое устройство

10, источник 11 опорного напряжения, функциональиьгй преобразователь 12 и ключи 13 и

14. Выход термокамеры 5 подключен к одному из входов блока 6 сравнения, ко второму входу которой подсоединен задатчик 9 температурьг, связанный со входом функционального преобразователя 12. Выход последнего подключен к управляющему входу источника 11 опорного напряжения, выходы которого соединеы с переключающими контактами ключей 13, 14. Замыкающий контакт ключа 13 и размыкающий контакт ключа 14 соединены с входом дополнительного порогового устройства 10, выход которого подключен к нагревателю 4. Размьгкающий кон- s5 такт ключа 13 и замыкающий контакт ключа 14 соещинеиы с выходом фазочувствительного усилителя 7, а управляющие входы ключей связаны с выходом порогового устройства 8.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

При равенстве сигналов «а входах блока

6 сравнения сигнал на выходе фазочувствительного усилителя 7 равен нулю, сигнал на выходе порогового устройства 8 равен логическому "нулю", вследствие чего электромагнитный клапан 3 и ключи 13 и 14 выключены. На вход дополнительного порогового устройства 10 с источника 11 опорного напряжения подано опорное напряжение "открывающей" для него полярности, но недостаточное по величине, чтобы "открыть" дополнительное пороговое устройство 10 на выходе которого напряжение отсугствует.

Давление в сосуде Дьюара 2 равно атмосферному, поскольку шток электромагнитного клапана 3 закрывает выход трубопровода 1 в термокамеру 5 и открывает его в атмосферу. При повьпнении температуры в термокамере 5 относительно заданной эадатчиком 9 на выходе фазочувствительного усилителя 7 появг|яется сигнал, включенный последовательно с опорным напряжением и при некотором его значении, меньшем, чем порог срабатывания порогового устройства 10, последнее "открывается" и на нагреватель 4 подается напряжение. В результате этого давление паров хладагента в сосуде Дьюара 2 возрастает, но температура в термокамере 5 продолжает повышаться, так как клапан 3 закрыт. Сигнал на выходе усилителя 7 продолжает увеличиваться и при некотором его значении "открывается" пороговое устройство 8 и включает электромагнитный клапан 3 и ключи 13 и 14, При этом опорное напряжение с выхода источника 11 опорного напряжения включается встречно сигналу с выхода усилителя 7. После включения электромагнитного клапана 3 хладагент поступает в термокамеру 5, температура в которой начинает понижаться. Сигнал на выходе усилителя 7 начинает уменьшаться и при некотором его значении, большем, чем порог срабатывания дополнительного порогового устройства 10, последнее "закрывается", выключая нагреватель 4. За счет накопленного избыточного давления паров хладагент продолжает поступать в термокамеру 5, сигнал на выходе усилителя 7 продолжает уменьшаться и при его значении, близком к нулю, основное пороговое устройство 8 "закрывается", выключая электромагнитный клапан 3.

Избыточное давление в сосуде Дьюара 2 к этому моменту практически уже отсутствует. Далее процесс регулирования темпе5 983403 6 ратуры с опережающим включением и вы- но соединенные с блоко ключением нагревателя 4 относительно мо- вительный усилитель и ментов включения и выключения электромаг- выход которого подклю нитного клапана 3 повторяется. При измене- ромагнитного клапана, нии заданной температуры задатчиком 9 туры, соединенный с вто функциональный преобразователь 12 изменяет сравнения, о т л и ч а выходное напряжение источника 11 опорного что, с целью сокращени напряжения, изменяя время опережения вклю- хладагента при термоста чения и выключения нагревателя 4. снабжена дополнительны

Предлагаемая установка позволяет сокра- fO ством, источником опор тить по сравнению с известной непроизводи- двумя ключами и функ тельные потери хладагента в 3 — 4 раза, что эователем, при этом вхо позволяет увеличить время непрерывной рабо- преобразователя подклю ты устройства без замены сосуда Дьюара в датчика температуры, вы

1,2 — 1,3 раза. Кроме того, повышается безопас1З точника опорного напря ность работы установки, так как избыточное следнего соединены с пе давление в сосуде Дьюара не накапливается, тактами ключей, причем а сбрасывается практически до нуля во такт первого ключа и з время каждого цикла регулирования, второго ключа подключе

Формула изобретения

Установка для термостатирования, включающая сосуд Дьюара для хранения и выдачи жидкого хладагента с размещенным внутри него нагревателем, электромагнитный клапан, установленный на горловине сосуда Дьюара, трубопровод, герметично закрепленный на горловине и подсоединенный к термокамере, блок сравнения, один выход которого подсоединен к термокамере, и последовательм сравнения фазочувстпороговое устройство, чен к обмотке электи задатчик темперарым входом блока ющаяся тем, я расхода жидкого тировании, установка м пороговым устройного напряжения, циональным преобрад функционального чен к выходу заход — к входу исжения, а выходы пореключающими конразмыкающий конамыкающий контакт ны к выходу фазочувствительного усилителя, замыкающий контакт первого ключа и размыкающий контакт второго ключа соединены с входом дополнительного порогового устройства, а управляющие входы ключей подключены к выходу основного порогового устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 407159, кл. F 25 0 3/10, 1971.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации термокриостата ВТК вЂ” 400. Ангарск, 1976 (прототип).

983403

Составитель 8. Чантурия

Те ред Корректор А. !зятко

Редактор П. Коссей

Заказ 9882/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул, Проектная, 4

Тираж 543 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

l !3035, Ìîñêâà, Æ вЂ” 35, Ðàóøñêçÿ ÷àá., ä. 4/5