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Thermostat, insbesondere für Quarze von Hochfrequenzanlagen.
Um bei quarzgesteuerten Sendern eine genaue Einhaltung der Wellenlänge zu erreichen, ist es notwendig, dafür zu sorgen, dass der piezoelektrische Kristall vor Temperaturschwankungen geschützt wird. Diese Notwendigkeit wird sofort klar, wenn man bedenkt, dass eine Temperaturänderung von l'C des Quarzes bei einer 300-m-Welle eine Frequenzänderung von zirka 50 Hprts zur Folge hat. Es ist daher notwendig, eine Temperaturkonstanz bis zu rund y C zu erzielen. Man hat vorgeschlagen, den Quarz in ein Eiswassergemisch zu setzen, jedoch bietet die Anwendung dieses Verfahrens in manchen Fällen Schwierigkeiten, da das erforderliche Eis nicht immer zur Verfügung steht.
In der Praxis wird daher heute
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gute Wärmeisolation besitzt. Durch eine im Thermostaten angeordnete, temperaturabhängige Einrichtung wird der Innenraum des Thermostaten immer wieder geheizt, wenn seine Temperatur unter einen gewissen
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gut ausgeführt. Ein Nachteil dieser Anordnungen besteht jedoch darin, dass infolge der guten Wärme- isolation ein Ansteigen der Temperatur in der Umgebung des Quarzes erfolgt und hiedurch sich die Wellenlänge zwar langsam, aber stetig ändert. Werden sehr hohe Anforderungen an die Frequenzkonstanz gestellt, wie dies z.
B. beim Gleichwellenrundfunk mit örtlicher Synchronisierung an den einzelnen Sende-
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Wärmeisolation besitzende Thermostat verlassen und ein Thermostat verwendet, der aus einem gut wärmeleitenden Körper besteht, in dem die auf gleicher Temperatur zu haltende Einrichtung (Quarz) angeordnet ist, wobei die Temperatur des gut wärmeleitenden Körpers höher gehalten wird als seine Umgebung. Es ist selbstverständlich, dass dieser Thermostat für die verschiedensten Zwecke ebensogut Verwendung finden und beispielsweise auch eine Stimmgabel in ihm angeordnet sein kann.
Eine beispielsweise Ausführungsform zur Durchführung des Erfindungsgedankens ist in der beiliegenden Abbildung schematisch dargestellt. Im Innern eines gut leitenden Körpers befindet sich ein Hohlraum Q, in dem der Quarzkristall angeordnet ist. Die Anordnung desselben ist in der Abbildung nicht dargestellt, da sie für die Ausbildung des Thermostaten an sich unwesentlich ist. Der Anschluss des Quarzes erfolgt mit Hilfe der beiden Zuleitungen Zi und Z2. Der gute Wärmeleiter wird aus einem Kupferzylinder Ei gebildet, in dessen äusserem Umfang sich kleine eingeschnittene Rillen H befinden, in denen die Heizwicklung liegt.
Durch diese Einbettung der Heizwicklung in das Kupfer selbst, selbstverständlich unter Verwendung der notwendigen elektrischen Isolation, wird ein guter Übergang der Wärme von der
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taktabstand des Thermometers wird vorzugsweise so gewählt, dass Temperaturänderungen von Vt C berücksichtigt werden. Um den bisher beschriebenen Zylinder Kl ist weiterhin ein ebenfalls aus gut wärmeleitendem Material bestehender Zylinder K2 aufgeschoben oder gelegt, so dass ein im gesamten gut
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Abfliessen der Wärme von der Heizwicklung aus zur Umgebung bewirkt wird. Es ist in vielen Fällen gÜnstig, den äusseren Zylinder mit Kühlrippen oder Kuhlfahnen zu versehen.
Die gesamte Anordnung ist obenund unten durch Filzschichten F und Isoliermaterialschichten J abgeschlossen, so dass ein
Wärmeverlust nach dieser Richtung hin vermieden ist.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun die folgende :
Wird die Heizwieldung eingeschaltet, so schaltet das Kontaktthermometer T bei Erreichen einer gewünschten Temperatur die Heizung ab. Sinkt nun die Temperatur beispielsweise um Vj,, C, so wird die Heizung erneut wieder eingeschaltet. Durch die angegebene Anordnung des äusseren Kupferzylinders K2 erreicht man eine schnelle Folge der Heiz-bzw. Abkühlungszeiten, da die sieh nach aussen fortpflanzende ) Wärmewelle eine schnelle Abkühlung erleidet und durch das Abfliessen der Wärme eine schnelle Abkühlung der Umgebung des Heizdrahtes bzw. des nahe an ihm angeordneten Thermometers erfolgt.
Die Verhältnisse werden nun so gewählt, dass das Ein-und Ausschalten der Heizung so schnell vor sich geht, dass durch die nach innen drängende Wärmewelle keine Erhöhung der Temperatur des inneren Kupferzylinders erfolgt.
Die gesamte Anordnung befindet sich also auf einer höheren Temperatur als die Umgebungsluft des Thermostaten. Wird die Heizenergie nun weiterhin so eingestellt, dass die Heizzeiten genau gleich sind den Abkühlungszeiten, so ist die dem inneren Kupferzylinder im Mittel zugeführte Wärmemenge gleich
Null, eine Temperaturänderung des Quarzes kann also nicht eintreten.
Um die Einstellung des Gleichgewichtszustandes zu beschleunigen, ist es vorteilhaft, den gut wärme- leitenden Körper zunächst mit einer höheren Stromstärke anzuheizen und nachher die Anordnung mit
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Es muss noch hervorgehoben werden, dass die durch den schwingenden Quarz freiwerdende Wärmemenge im Vergleich zu der, die nötig ist, um den Kupferzylinder zu erwärmen, so gering und die Wärme- leitfähigkeit des Kupfers so gross ist, dass im Quarze'au durch die Wärmeabgabe vom Quarz aus keine Temperaturerhöhung erfolgen kann. Bei einer Versuchsanordnung konnten demgemäss auch die eingangs gestellten scharfen Bedingungen der Frequenzkonstanz voll eingehalten werden.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Thermostat, insbesondere für Quarze von Hochfrequenzanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die auf konstante Temperatur zu haltende Einrichtung (Quarz) sieh in einem gut wärmeleitenden Körper befindet, in dem eine Heizwieklung derart eingebettet ist, dass durch das Abfliessen der Wärme nach aussen eine schnelle Abkühlung der Umgebung der Heizwicklung erfolgt.
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