CS200940B1

CS200940B1 - Cooling plant

Info

Publication number: CS200940B1
Application number: CS873678A
Authority: CS
Inventors: Jiri Janda; Lumir Zabka; Jan Vrana; Jiri Soucek
Original assignee: Jiri Janda; Lumir Zabka; Jan Vrana; Jiri Soucek
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká ohladioího zařízení, zejména pro chlazení zkoušeného vzorku vo zkušebním stroji.The invention relates to a smoothing device, in particular for cooling a test sample in a test machine.

Je známa celé řada ohledioíoh zařízení pro oohlazování zkoušenýoh vzorků. Jedna skupina ohladioíoh zařízení využívá známého fyzikálního poznatku, žo teplota tání nebo varu látek je konstantní. Chlazený zkoušený vzorek so tedy uloží do lázně s tající nebo vřící látkou, například do dusíku. Nevýhodou zařízení využívejíoíoh tohoto poznatku jo. žo umožňují ochlazení zkouženého vzorku pouzo na konstantní teplotu shodnou s teplotou tajíoí nebo vříoí látky, do níž jo zkoušený vzorek uložen. U druhá skupiny ohladioíoh zařízení se zkoužený vzorek ofukujo chladnými parami zkapalněného plynu, například dusíku. Změnou intenzity ofukování se dociluje růaná teploty zkoušeného vzorku. Pro udržení konstantní teploty jo chladicí zařízení vybaveno regulátorem, který řídl průtočná množství par. Tato ohladieí zařízení viak pracují s nízkou účinností a jejloh provoz je nespolehlivý.A wide variety of devices for cooling samples to be tested is known. One group of devices utilizes the known physical knowledge that the melting or boiling point of substances is constant. Thus, the cooled test sample is placed in a bath with a melting or boiling substance, for example nitrogen. A disadvantage of the devices utilizes this knowledge. allowing the test sample to cool only to a constant temperature equal to the melting point or temperature of the substance into which the test sample is deposited. In the second group of devices, the test sample is blown off with cold vapors of a liquefied gas such as nitrogen. By varying the blowing intensity, the temperature of the test sample is reached. To maintain a constant temperature, the cooling device is equipped with a regulator which controls the flow rate of vapors. However, these smoother devices operate at low efficiency and their operation is unreliable.

Uvedená nevýhody odstraňuje ohladieí zařízení podle vynálezu, zejména použitelná pro ohlazení zkoušeného vzorku vo zkušebním stroji, sostávajíoí zo zdroje kapalného plynu, například dusíku, připojeného nejméně k jednomu výparníku umístěnému vo vnitřním prostoru, který jo obklopen teplo izolujíoím pláštěm. Jeho podstata spočívá v tom, žeThese drawbacks are eliminated by the device according to the invention, particularly useful for smoothing a test sample in a testing machine, consisting of a source of liquid gas, for example nitrogen, connected to at least one evaporator located in the interior, surrounded by a heat insulating jacket. Its essence lies in the fact that

200 940200 940

- 2 zdroj kapalného plynu je tvořen zásobní nádobou, která je s výpamíkem spojena prvním výstupním potrubím, jehož konec, zasahující k rovině minimální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě, je opatřen elektromagnetickým dávkovacím ventilem elektricky vodivě připojeným k regulátoru, s nímž je elektricky vodivě spojeno čidlo sestávající z kompenzačního zařízení a z termoelektrického článku, který je zaveden do vnitřního prostoru teplo izolujícího pláště, a od výparníku je vyvedeno druhé výstupní potrubí procházející teplo izolujícím pláštěm.- 2 the source of liquid gas consists of a storage vessel, which is connected to the evaporator by a first outlet pipe, the end of which extends to the minimum level of liquid gas in the storage vessel, is provided with an electromagnetic metering valve electrically conductively connected to the regulator to which it is electrically conductively connected a sensor consisting of a compensating device and a thermoelectric cell which is introduced into the interior of the heat insulating jacket and a second outlet conduit extending from the evaporator is passed through the heat insulating jacket.

Výhody chladicího zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že lze nastavit na jeho regulátoru požadovanou chladicí teplotu v rozmezí od 0 °C až do teploty, odpovídající téměř teplotě přechodu kapalného plynu, například dusíku, v jeho páry. Tato požadovaná, předem nastavená teplota je chladicím zařízením podle vynálezu přesně konstantně dodržována ve vnitřním prostoru teplo izolujícího pláště bez vlivu kolísavá teploty vnější atmosféry obklopující teplo izolující pláší, čemuž účinně napomáhá kompenzační zařízení.The advantages of the refrigeration device according to the invention are that the desired cooling temperature can be set on its controller in the range from 0 ° C to a temperature almost equal to the transition temperature of a liquid gas, for example nitrogen, into its steam. This desired, preset temperature is precisely maintained by the cooling device according to the invention in the interior of the heat-insulating jacket without the influence of the fluctuating temperature of the external atmosphere surrounding the heat-insulating jacket, which is effectively assisted by the compensating device.

Pro dokonalejší odpařování kapalného plynu a pro stejnoměrné rozložení teploty na chlazeném zkoušeném vzorku je výhodné, když se podle druhého znaku vyhélezu ve vnitřním prostoru umísti dva výparníky, které se přisadí k upínacím čelistem zkoušeného vzorku ve zkušebním stroji, a každý z výparníků je opatřen svým druhým výstupním potrubím, z nichž alespoň jedno je vně teplo izolujícího pláště opatřeno výstupním odporem.For improved evaporation of the liquid gas and uniform temperature distribution on the cooled test sample, it is advantageous if, according to the second feature of the hatch in the interior, two evaporators are fitted to the test jaws of the test sample and each evaporator is provided with its own. an outlet pipe, at least one of which is provided with an outlet resistance outside the heat-insulating jacket.

Výhody tohoto znaku tkví táž v tom, že k odpařování dochází přímo na čelistech se vzorkem, čímž se vužívá jak výparnáho tepla kapalného plynu, tak i měrného tepla jeho par, a tím se zvýší účinnost óhladicího zařízení podle vynálezu.The advantage of this feature is that the evaporation takes place directly on the jaws of the sample, utilizing both the vaporization heat of the liquid gas and the specific heat of its vapors, thereby increasing the efficiency of the smoothing device according to the invention.

Je také výhodné, když se chladicí zařízení podle třetího znaku vynálezu opatří signalizací minimálního a maximálního stavu kapalného plynu, jejíž podstata epočívá v tom, že v zásobní nádobě je v rovině minimální hladiny kapalného plynu umístěn první snímač minimální hladiny kapalného plynu a v rovině maximální hladiny kapalného plynu je umístěn snímač maximální hladiny kapalného plynu, které jsou oba připojeny k řídicímu a indikačnímu přístroji.It is also advantageous if the cooling device according to the third aspect of the invention is provided with a minimum and maximum liquid-gas level signaling, the principle being that the first liquid-level minimum level sensor is located in the storage vessel and A liquid level sensor is located at the maximum gas level, both of which are connected to a control and indicating device.

Pro bezpečné a účinné doplňování zdroje kapalného plynu i za chodu chladicího zařízení podle vynálezu je výhodné, když se podle čtvrtého znaku vynálezu zásobní nádoba opatří vstupním potrubím, jehož konec, zavedený do zásobní nádoby a zasahující k rovině maximální hladiny kapalného plynu, je vybaven zpětným ventilem. Druhý konec, vyvedený ze zásobní nádoby, je rozebíratelně připojen k vnějšímu konci třetího výstupního potrubí, jehož druhý konec je zaveden do přepravní nádoby k rovině minimální hladiny kapalného plynu, u níž je umístěn jednak druhý snímač minimální hladiny kapalného plynu elektricky vodivě připojený k řídicímu a indikačnímu přístrojí, jednak topné těleso rovněž elektrioky vodivě připojená k řídicímu a indikačnímu přístroji.For a safe and efficient replenishment of the liquid gas source even when the cooling device according to the invention is operated, it is advantageous, according to a fourth feature of the invention, to provide an inlet conduit having an end valve inserted into the storage vessel extending to the maximum liquid gas level. . The other end, discharged from the storage vessel, is detachably connected to the outer end of the third outlet conduit, the other end of which is introduced into the transport vessel to the minimum liquid gas level plane, on which the second minimum liquid gas level sensor is electrically conductively connected to the control and the heater is also electrically conductively connected to the control and indicating device.

Aby bylo možno kontrolovat tlak kapalného plynu a zajistit, aby nedošlo k nežádoucímu přetlaku ve zdroji kapalného plynu, je výhodná, když se podle pátého znaku vynálezu použije trubka, která se jedním koncem zasune do zásobní nádoby nad rovinu ma- 3 200 040 ximální hladiny kapalného plynu· Ke druhému konci trubky, vystupujícímu ze zásobní nádoby, jsou paralelně připojeny první tlaková pojistka, manometr, přepouštěcí ventil a první vypouštěcí ventil.In order to control the pressure of the liquid gas and to ensure that there is no undesired overpressure in the liquid gas source, it is advantageous to use a tube according to a fifth aspect of the invention which is inserted into the storage vessel above the plane of 3 200 040 · The first pressure fuse, pressure gauge, pressure relief valve and first discharge valve are connected in parallel to the other end of the pipe exiting the storage vessel.

Aby nedoělo k nežádoucímu přetlaku v přepravní nádobě, výhodně se podle šestého znŘku vynálezu použije další trubky, která se jedním koncem zasune do přepravní nádoby nad rovinu maximální hladiny kapalného plynu. Ke druhému konci další trubky vně přepravní nádoby jsou paralelně připojeny druhá tlaková pojistka a druhý vypouštěcí ventil.In order to avoid undesired overpressure in the transport container, according to the sixth aspect of the invention, an additional tube is preferably used which is inserted into the transport container above the maximum liquid gas level with one end. A second pressure relief valve and a second discharge valve are connected in parallel to the other end of the other tube outside the transport container.

Regulátro pro chladicí zařízení podle vynálezu je výhodně podle jeho sedmého znaku tvořen stejnosměrným zesilovačem, k němuž je připoje součtový člen, ke kterému jsou paralelně připojeny potenciometr zadávané hodnoty teploty, ukazatel zadávané hodnoty teploty a převodník napětí na frekvenci, k němuž je připojen monostabilní klopný obvod, ke kterému je připojen výkonový spínač. Přitom je k výkonovému spínači připojen elektromagnetický dávkovači ventil, ke stejnosměrnému zesilovači je připojeno teplotní čidlo a na spoj stejnosměrného zesilovače a teplotního čidla je připojen ukazatel skutečné hodnoty teploty.The controller for the cooling device according to the invention is preferably, according to its seventh feature, a DC amplifier to which a summation member is connected to which a temperature setpoint potentiometer, a temperature setpoint indicator and a voltage converter at a frequency to which a monostable flip-flop is connected to which the power switch is connected. An electromagnetic metering valve is connected to the power switch, a temperature sensor is connected to the DC amplifier, and an actual temperature indicator is connected to the DC amplifier / temperature sensor connection.

Pro doplňování kapalného plynu do zásobní nádoby, popřípadě pro udržování maximální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě je řídicí a indikační přístroj chladicího zařízení podle vynálezu výhodně podle jeho osmého znaku sestaven z bloku releové logiky opatřeného jednak spínačem ručního čerpání kapalného plynu a spínačem automatického čerpání kapalného plynu, jednak indikátorem roviny minimální hladiny v přepravní nádobě, indikátorem roviny minimální hladiny v zásobní nádobě a indikátorem roviny maximální hladiny v zásobní nádobě. Přitom η» vstup bloku reléové logiky jsou paralelně připojeny jednak v zásobní nádobě uložené první snímač minimální hladiny kapalného plynu a snímač maximální hladiny kapalného plynu, jednak v přepravní nádobě uložený druhý snímač minimální hladiny kapalného plynu, a na výstup bloku releové logiky je připojeno topné těleso uložené v přepravní nádobě u roviny minimální hladiny kapalného plynu.In order to replenish the liquid gas into the storage vessel or to maintain the maximum level of liquid gas in the storage vessel, the cooling device control and indicating device according to the invention preferably consists of a relay logic block provided with a manual liquid pumping switch and an automatic liquid pumping switch. , on the one hand, the minimum level plane indicator in the transport container, the minimum level plane indicator in the storage vessel and the maximum level plane indicator in the storage vessel. The η »relay logic block input is connected in parallel to both the first liquid level sensor and the maximum liquid level sensor stored in the storage vessel and to the second liquid level sensor stored in the transport vessel and the heating element is connected to the output of the relay logic block. stored in the transport vessel at the plane of the minimum level of liquid gas.

Chladicí zařízení podle všch znaků vynálezu představuje nová zařízení, které je výhodné jak co do zabezpečení účinného chlazení v předem zvolené konstantní teplotě, tak co do jeho jednoduchosti a bezpečnosti jeho obsluhy nejen při průběhu chlazení, ale i při doplňování kapalného plynu do jeho zdroje. Přitom doplňování kapalného plynu z přepravní nádoby do zásobní nádoby lze provádět za současného chodu chladicího zařízení.The cooling device according to all the features of the invention is a novel device which is advantageous both in ensuring efficient cooling at a preselected constant temperature and in its simplicity and safety of operation not only during cooling, but also when adding liquid gas to its source. At the same time, the supply of liquid gas from the transport vessel to the storage vessel can be carried out while the cooling device is running.

Příklad konkrétního provedení chladicího zařízení podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde obr. 1 představuje schéma celého chladicího zařízení, obr. 2 představuje blokové zapojení regulátoru a obr. 3 představuje schéma zapojení řídicího a Indikačního přístroje*An example of a particular embodiment of the cooling device according to the invention is shown in the attached drawing, wherein Fig. 1 is a diagram of the entire cooling device, Fig. 2 is a block diagram of the controller and Fig. 3 is a diagram of the control and indicating device.

Jak vyplývá z obr. 1, tvoří zásobní nádoba £ v podobě Dewarovy nádoby naplněná kapalným plynem, například dusíkem, zdroj kapalného plynu. Hrdlem zásobní nádoby 2 prochází plynotěsně veálá sebe první výstupní potrubí 4» vstupní potrubí J a trubka 25·As can be seen from FIG. 1, the Dewar container filled with liquid gas, for example nitrogen, forms a source of liquid gas. The first outlet duct 4, the inlet duct J, and the tube 25 pass through the neck of the storage container 2 in a gas-tight manner.

200 940200 940

- 4 První výstupní potrubí £ je uvnitř zásobní nádoby 2 zakončeno v rovině 30 minimální hla diny kapalného plynu elektromagnetickým dávkovacím ventilem J. Vstupní potrubí J je uvnitř zásobní nádoby 2 v rovině 31 maximální hladiny kapalného plynu zakončeno zpětným ventilem 8. Trubka 35 má svůj jeden konec umístěn uvnitř zásobní nádoby 2 nad rovinou JI. maximální hladiny kapalného plynu a k jejímu druhému konci, vyčnívajícímu z hrdla zásobní nádoby 2, jsou paralelně připojeny první tlaková pojistka J, manometr 10. přepouštěcí ventil 11 a první vypouětěeí ventil 12.The first outlet conduit 6 is terminated within the storage vessel 2 in the minimum liquid level plane 30 by the electromagnetic metering valve J. The inlet conduit J is within the storage vessel 2 in the maximum liquid level plane 31 terminated with the non-return valve 8. The tube 35 has one an end positioned within the storage container 2 above plane J1. a maximum pressure level of the liquid gas and at its other end protruding from the neck of the storage container 2 are connected in parallel a first pressure fuse J, a pressure gauge 10, a pressure relief valve 11 and a first discharge valve 12.

Na upínacích čelistech 24 zkušebního stroje je uchycen teplo izolující plášť 22. jehož vnitřní stěny jsou výhodné opatřeny vnitřním radiačním pláštěm 34. Teplo izolující plášť 22 je svislou rovinou, na výkresu blíže nenaznačenou, rozdělen na dvš souměrné části, které po přisazení k sobě a k upínacím čelistem 24 vytvářejí vnitřní prostor 2*, v němž je uložen zkoušený vzorek 25 spolu s oběma upínacími čelistmi 24 a k nim při sazenými výparníky 23. z nichž každý je připojen na jednu větev prvního výstupního potrubí £, které je plynotěsně zavedeno stěnou teplo izolujícího pláště 22 do vnitřního prostoru 38. Od každého z výparníků 23 jsou vyvedeny plynotěsně stěnou teplo izolujícího pláště 22 druhá výstupní postrubí JJ, z nichž jedno je vně teplo izolujícího pláště 22 opatřeno výstupním odporem 26,On the clamping jaws 24 of the test machine is attached a heat insulating jacket 22, the inner walls of which are preferably provided with an inner radiation jacket 34. The heat insulating jacket 22 is divided into two symmetrical parts by vertical plane, not indicated in the drawing. the jaws 24 form an interior space 2 *, in which the test sample 25 is stored together with the two clamping jaws 24 and thereafter at the soaked evaporators 23, each connected to one branch of the first outlet pipe 6, which is gas-tightly guided through the wall to the interior 38 from each of the evaporators 23, a second outlet port 11 is provided in a gas-tight wall through the wall of the heat-insulating sheath 22, one of which is provided with an output resistor 26 outside the heat-insulating sheath 22,

Pro kontrolu teploty ve vnitřním prostoru 38 je chladicí zařízení vybaveno teplotním čidle* 27. které sestává z komepnzačního zařízení 29. z něhož vystupuje termoelektrický článek 28 zasahující přes stěnu teplo izolujícího pláště 22 do vnitřního prostoru 38 a svou tepelně citlivou špičkou se dotýkající zkoušeného vzorku 25. Teplotní čidlo 27 je elektricky vodivě připojeno spolu s ukazatelem 39 skutečné hodnoty teploty, jak vyplývá z obr. 2, ke vstupu stejnosměrného zesilovače JO, který tvoří jeden z bloků regulátoru 32. V regulátoru 32 je stejnosměrný zesilovač 50 svým výstupem připojen na jeden vstup součtového členu £0, na jehož druhý vstup je připojen potenoiometr 41 zadávané hodnoty teploty spolu s ukazatelem 42 zadávané hodnoty teploty. Výstup součtového členu 40 je v regulátoru 32 připojen ke vstupu převodníku 43 napětí na frekvenci, jehož výstup je připojen ke vstupu monostabilního klopného obvodu 44. jehož výstup je připojen ke vstupu výkonového spínače 45jehož výstup, tvořící zároveň výstup regulátoru 32. je připojen plynotěsně hrdlem zásobní nádoby 2 k elektromagnetickému dávkovacímu ventilu J, který je uložen v zásobní nádobě 2 v rovině 30 minimální hladiny kápalného plynu.To control the temperature in the interior 38, the cooling device is provided with a temperature sensor 27, which consists of a cooling device 29, from which a thermocouple 28 extends through the wall of the heat insulating jacket 22 into the interior 38 and its thermally sensitive tip touching the test sample 25. The temperature sensor 27 is electrically conductively coupled together with the actual temperature indicator 39, as shown in FIG. 2, to the input of a DC amplifier 10 which constitutes one of the blocks of the controller 32. In the controller 32, the DC amplifier 50 is connected to one input. a summation element 40, to whose second input a temperature set-point potentiometer 41 is coupled with a temperature set point indicator 42. The output of the summation member 40 in the controller 32 is connected to the input of the voltage to frequency converter 43, the output of which is connected to the input of the monostable flip-flop 44, the output of which is connected to the power switch input. container 2 to the solenoid metering valve 1, which is stored in the storage container 2 in the plane 30 of the minimum level of liquid gas.

Pro kontrolu hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě 2 při chlazení a při doplňování kapalného plynu z přepravní nádoby 14. jakož i pro kontrolu hladiny kapalného plynu v přepravní nádobě 14 při jeho přečerpávání, a také pro přečerpávání kapalného plynu z přepravní nádoby 1£ do zásobní nádoby 2 je chladicí zařízení vybaveno řídicím a indikačním zařízením 46. které je tvořeno blokem 47 releové logiky se spínačem 48 ručního čerpání a se spínačem 49 automatiokého čerpání a s Indikátorem £ roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu v přepravní nádobě 14 epolu e indikátorem 13 roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu a indikátorem 21 roviny 31 maximální hladiny kapalné- 5 200 9 ho plynu v zásobní nádobě 2, Na vstupy řídicího a indikačního přístroje 46 jsou vedle sebe připojeny první snímač £ minimální hladiny kapalného plynu, umístěný v zásobní nádobě 2 v rovině 30 minimální hladiny kapalného plynu, snímač & maximální hladiny kapalného plynu, umístěný v zásobní nádobě 2 v rovině 31 maximální hladiny kapalného plynu a druhý snímač 18 minimální hladiny kapalného plynu, umístěný v přepravní nádobě 2 v rovině 30 minimální hladiny kapalného plynu* K výstupu řídicího a indikačního přístro je 46 je připojeno topné těleso 17 umístěné v přepravní nádobě 14v rovině 30 minimální hladiny kapalného plynu* Regulátor 32 a řídicí a indikační přístroj 46 jsou paralelně připojeny svými přívody 33 ke zdroji elektrického proudu, například k síti.To control the level of liquid gas in the storage vessel 2 during cooling and to replenish the liquid gas from the transport vessel 14 as well as to control the level of liquid gas in the transport vessel 14 as it is pumped, and also to pump liquid gas from the transport vessel 16 into the storage vessel 2, the cooling device is provided with a control and indicating device 46 which is formed by a relay logic block 47 with a manual pumping switch 48 and an automatic pumping switch 49 and a minimum level of liquid gas level indicator 30 in the epolysis vessel 14 and a level level indicator 13. To the inputs of the control and indicating apparatus 46, a first minimum level sensor of liquid gas, located in the reservoir 2 in the plane 30, is connected side by side. the liquid gas level sensor, the maximum liquid gas level sensor < Desc / Clms Page number 2 > located in the storage vessel 2 in the maximum liquid level plane 31 and the second minimum gas level sensor 18 located in the transportation vessel 2 in the minimum liquid level plane 30. The heater 17 located in the transport container 14 is connected in the plane 30 of the minimum liquid gas level. The controller 32 and the control and indicating device 46 are connected in parallel by their leads 33 to a power source, for example a mains.

Přepravní nádoba 14 je opatřena jednak třetím výstupním potrubím 37. vycházejícím od roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu v přepravní nádobě 14 plynotěsně jejím hrdlem a rozebíratelně připojeným spojovací trubkou 16 se vstupním potrubím £, zavedeným plynotěsně do zásobní nádoby € a ukončeným v rovině 31 maximální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě 2 zpětným ventilem 8, jednak další trubkou 30 procházející plyaotěsně jejím hrdlem, jejíž konec uvnitř přepravní nádoby 14 leží nad rovinou 31 maximální hladiny kapalného plynu a k jejímuž konci vně přepravní nádoby 14 jsou paralelně připojeny druhá tlaková pojistka 19 a druhý vypouštěoí ventil 20* funkce příkladného konkrétního provedení chladicího zařízení spočívá v tom, že se na regulátoru 32 potenciometrem 41 nastaví ručně zadávaná hodnota teploty, která je indikována ukazatelem 42 zadávané hodnoty teploty* Skutečná hodnota teploty chlazeného zkoušeného vzorku 25 je snímána termoelektrickým článkem 28* Kolísání teploty vnějšího okolí teplo izolujícího pláště 22 se automaticky vyrovnává kompenzačním zařízením 29* Termoelektrické napětí, úměrné skutečné hodnotě teploty zkoušeného vzorku 25 a upravené v kompenzačním zařízení 29 se přivádí na vstup regulátoru 32* kde se jednak indikuje ukazatelem 39 skutečné hodnoty teploty, jednak se přivádí na vstup stejnosměrného zesilovače 50* Zesílené termoelektrické napětí se přivede na vstup součtového členu 4Q. kam se zároveň přivádí napětí nastavená na potenciometru 21» představující zadávanou hodnotu teploty zkoušeného vzorku 25* Regulační odchylka, která je daná rozdílem mezi zadávanou hodnotou teploty zkoušeného vzorku 25 a skutečnou hodnotou teploty zkoušeného vzorku 25* je v převodníku 43 napětí na frekvenci převedena na pulsy, jejiehi Četnost jo přímo úměrná velikosti regulační odchylky. Pulsy jsou monostabilním klopným obvodem 44 prodlouženy a zavedeny do výkonového spínače 45* Výkonově zesílené pulsy jsou z regulátoru 32 zavedeny do elektromagnetického dávkovacího ventilu 2» který je podle nioh otevírán a zavírán* Doba jedné periody elektromagnetického dávkovacího ventilu se tedy ekládá z konstantní doby jeho otevření a z doby jeho zavření, která závisí na regulační odchylce* Přitom doba otevření elektromagnetického dávkovacího ventilu 2 závisí na časové konstantě monostabilního klopného obvodu 44*The container 14 is provided with a third outlet conduit 37 extending from the minimum liquid gas level 30 in the container 14 gas-tightly through its throat and a removably connected connection tube 16 with an inlet conduit 6 introduced gas-tight into the storage container 8 and terminated in the maximum-level plane 31. of the liquid gas in the storage vessel 2 through the non-return valve 8, on the other hand through another tube 30 passing gas-tightly through its throat whose end inside the transport container 14 lies above the maximum liquid gas level 31 and to its end outside the transport container 14 a second pressure fuse 19 and a second discharge valve 20 *, the function of an exemplary embodiment of the cooling device is that a manually set temperature value is set on the controller 32 by a potentiometer 41, which is indicated by a set temperature indicator 42 * The temperature of the cooled test sample 25 is sensed by the thermocouple 28 * The temperature variation of the outside of the heat insulating jacket 22 is automatically compensated by the compensating device 29 * The thermoelectric voltage proportional to the actual temperature of the test sample 25 where, on the one hand, it is indicated by an actual temperature indicator 39, on the other hand, a DC amplifier 50 is applied. The amplified thermoelectric voltage is applied to the input of the summation element 40. where the voltage set on the potentiometer 21 »representing the set point temperature of the test sample 25 * is also supplied. The control deviation, which is given by the difference between the set point temperature of the test sample 25 and the actual temperature value of the test sample 25 * is converted to pulses The frequency is proportional to the magnitude of the control deviation. The pulses are extended by the monostable flip-flop 44 and inserted into the power switch 45 * The amplified pulses are fed from the regulator 32 to the solenoid metering valve 2 which is opened and closed by the actuator. and the closing time, which depends on the control deviation * The opening time of the electromagnetic metering valve 2 depends on the time constant of the monostable flip-flop 44 *

Kapalný plyn, uložený v zásobní nádobě 2, je vystaven stálému tlaku svých par nad jeho hladinou, které vznikají jeho Odpařováním vlivem přestupu tepla z okolní atmosféryThe liquid gas stored in the storage vessel 2 is subjected to a constant pressure of its vapors above its surface which are generated by its evaporation due to the transfer of heat from the ambient atmosphere

200 9*0 — 6 — stěnami zásobní nádoby 2. Při otevření elektromagnetického dávkovačího ventilu £ vnikne kapalný plyn do prvního výstupního potrubí 4, kterým je přiveden na výparníky 23« jeho přechodem z kapalné fáze do plynná fáze dochází k ochlazování upínaoíoh čelistí 24 se zkoušeným vzorkem 25 a vnitřního prostoru ^8. Páry kapalného plynu jsou z vnitřního prostoru 38 odváděny druhými výstupními potrubími 15. z nichž u jednoho, obvykle Vyvedeného od spodního výparníku 23. ee vyrovnává průtok výstupním odporem 26. aby u obou druhýoh výstupních potrubí 15 byl stejný.2. When the solenoid metering valve 6 is opened, liquid gas enters the first outlet conduit 4 through which it is fed to the evaporators 23 ' through its transition from the liquid phase to the gas phase to cool the clamps of the jaws 24 with the test tube. sample 25 and interior space ^ 8. The liquid gas vapor is evacuated from the interior 38 through the second outlet ducts 15, one of which normally discharged from the lower evaporator 23 ee balances the flow through the outlet resistor 26 so that it is the same for the other two outlet ducts 15.

Vzhledem k odpařování kapalného plynu v zásobní nádobě 2, která je plynotšshš uzavřené, dochází v ní ke vzrůstu vnitřnfhá tlaku, kterým by mohla být zásobní nádoba £ porušena, popřípadě 1 roztržena. Aby se tomuto nebezpečí zabránilo, je do zásobní nádoby 2 zavedena trubka 35 s přepouštěoím ventilem 11 nastaveným na předpisovou hodnotu vnitřního tlaku, který při vzestupu vnitřního tlaku nad tuto hranici se otevře, a tak dojde ke snížení vnitřního tlaku. Vnitřní tlak je zároveň stále indikován aa manometru 10. Prvním vypouštčcím ventilem 12 lze snížit velikost vnitřního tlaku 1 manuálně, V případě selhání jak přepouštěoího ventilu 11. tak 1 obsluhy při stoupnutí tlaku k bezpečnostní hranici se otevře první tlaková pojistka £»Due to the evaporation of the liquid gas in the storage vessel 2, which is gas-tightly closed, there is an increase in the internal pressure, which could cause the storage vessel 4 to break or tear. In order to avoid this danger, a tube 35 is introduced into the storage vessel 2 with a pressure relief valve 11 set to a preset internal pressure value which opens when the internal pressure rises above this limit, thus reducing the internal pressure. At the same time, the internal pressure is still indicated by the pressure gauge 10. The first pressure relief valve 12 can be used to reduce the internal pressure 1 manually. In the event of a failure of both the relief valve 11 and the operator 1.

V případě, že kapalný plyn v zásobní nádobě 2 klesne k rovině 30 své minimální hladiny, registruje tento pokles první snímač £ minimální hladiny kapalného plynu a signalizuje jej řídícímu a registračnímu přístroji 46 do jeho bloku 47 releové logiky, kde se objeví optický signál na indikátoru 13 roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě 2, který je tvořen například žárovkou. Zásobní nádoba 2 se připojí svým vstupním potrubím £, popřípadě spojovací trubkou 16 k třetímu výstupnímu potrubí ££, které ústí u roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu v přepravní nádobě ϋ. Při sepnutí spínače 48 ručního čerpání se ihned počne přečerpávat kapalný plyn z přepravní nádoby 14 do zásobní nádoby 2 až dosáhne v zásobní nádobě 2 roviny 31 své maximální hladiny.In the event that the liquid gas in the storage vessel 2 drops to its minimum level plane 30, this drop registers the first minimum gas level sensor 6 and signals it to the control and registration apparatus 46 in its relay logic block 47 where an optical signal appears on the indicator. 13 of the minimum level plane 30 of the liquid gas in the storage vessel 2, which is formed, for example, by a bulb. The storage vessel 2 is connected with its inlet pipe 8 or connecting pipe 16 to a third outlet pipe 54 which opens at the minimum level of liquid gas level 30 in the transport vessel. Upon closing of the manual pumping switch 48, liquid gas is immediately pumped from the transport container 14 into the storage container 2 until it reaches its maximum level in the storage container 2.

Je-li přepravní nádoba 14 připojena třetím výstupním potrubím 37 ks vstupnímu potrubí 1 zásobní nádoby £ v době, kdy hladina kapalného plynu nedosahuje v zásobní nádobě 2 roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu, obsluha sepne spínač £g automatického čerpání, K přečerpávání kapalného plynu z přepravní nádoby 14 do zásobní nádoby 2 dojde automaticky až tehdy, když hladina kapalného plynu v zásobní nádobě 2 poklesne do roviny £0 minimální hladiny kapalného plynu, první snímač.£ minimální hladiny kapalného plynu dá signál bloku 47 releové logiky, který dá opět signál k přečerpávání kapalného plynu, přičemž tento pokles hladiny kapalného plynu rovněž opticky signalizuje indikátor 1£ roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě 2.If the transport container 14 is connected by a third outlet pipe 37 pcs of the inlet pipe 1 of the storage container 5 at a time when the liquid gas level in the storage container 2 does not reach the minimum liquid gas level 30, the operator closes the automatic gas pumping switch. The transfer vessel 14 to the storage vessel 2 will only occur automatically when the liquid gas level in the storage vessel 2 has fallen to the minimum liquid gas level 60 of the first liquid level sensor. pumping of liquid gas, wherein this drop in the liquid gas level also optically signals the indicator 30 of the minimum level of the liquid gas in the storage vessel 2.

Přečerpávání kapalného plynu z přepravní Aádoby 14 do zásobní nádoby 2 se děje topným tělesem 17. které je spínáno blokem 47 releové logiky v řídicím a indikačním přístroji 46. Blok 47 releové logiky sepne totiž elektrický proud do topného tělesaThe transfer of liquid gas from the transport container 14 to the storage vessel 2 is effected by a heater 17 which is switched by the relay logic block 47 in the control and indicating apparatus 46. The relay logic block 47 switches electrical current to the heater

- 7 200 0- 7 200 0

17. které svým teplem počne vyvíjet páry kapalného plynu v přepravní nádobě 14 a páry vyvinou zvýšený tlak na hladinu kapalného plynu v přepravní nádobě 14. čímž jej tlačí do třetího výstupního potrubí 37 k zásobní nádobě 2.17. which heats it to generate vapor of liquid gas in the transfer vessel 14 and the vapor exerts an increased pressure on the liquid gas level in the transfer vessel 14 thereby pushing it into the third outlet conduit 37 toward the storage vessel 2.

Když dostoupí hladina kapalného plynu roviny 31 maximální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě Λ, snímač 6 maximální hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě £ vyšle signál do bloku 47 releové logiky, který přeruší přívod proudu do topného tělesa 17. přičemž tento výstup hladiny kapalného plynu opticky signalizuje indikátor 21 roviny 31 maximální hladiny kapalného plynu na řídicím a indikačním přístroji 46.When the liquid gas level of the maximum liquid gas level 31 of the storage vessel oup reaches, the maximum liquid gas level sensor 6 of the storage vessel 6 sends a signal to the relay logic block 47 which interrupts the power supply to the heater 17. indicates an indicator 21 of the plane 31 of the maximum liquid gas level at the control and indicating device 46.

V přepravní nádobě 14 umístěný druhý snímač 18 minimální hladiny kapalného plynu signalizuje do bloku 47 releové ligiky pokles hladiny kapalného plynu v zásobní nádobě 14 do roviny 30 minimální hladiny kapalného plynu. Blok 47 releové logiky v takovém pří pádě opět přeruší dodávku proudu do topného tělesa 17. přičemž tento pokles se projeví zároveň optickou signalizací indikátoru £ minimální hladiny kapalného plynu v přepravní nádobě 14.A second minimum gas level sensor 18 located in the transfer vessel 14 signals to the relay ligature block 47 a drop in the liquid gas level in the storage vessel 14 to the minimum liquid gas level plane 30. The relay logic block 47 in such a case again interrupts the power supply to the heater 17. This decrease is also reflected by the optical signaling of the minimum liquid gas level indicator 6 in the transport vessel 14.

Pro udržení tlaku par kapalného plynu v zásobní nádobě 2 po odpojení přepravní nádoby 14 slouží zpětný ventil 8. Aby nedešlo k samovolnému vytékání kapalného plynu z přepravní nádoby 14 po jejím odpojení od zásobní nádoby 2, je možno provést vyrovnání tlaku par v přepravní nádobě £4 otevřením druhého vypouštěoího ventilu 20. Při nepředvídaném stoupnutí tlaku v přepravní nádobě 14 na* bezpečnou mez poslouží k vyrovnání tlaku s okolní atmosférou samočinné uvolnění druhé tlakové pojistky 19.A non-return valve 8 is provided to maintain the vapor pressure of the liquid gas in the storage vessel 2 after the transport container 14 has been disconnected. To prevent spontaneous flow of liquid gas from the transport container 14 after it has been disconnected from the storage vessel 2, by opening the second discharge valve 20. If the pressure in the transport container 14 rises to a safe limit unexpectedly, the second pressure fuse 19 automatically releases the pressure to the ambient atmosphere.

Chladicí zařízení podle vynálezu lze použít všude, kde je zapotřebí udržovat konstantní teplotu v rozmezí od 0 °C do -160 °C. Uspořádáním teplo izolujícího pláště lze výhodně chladicího zařízení podle vynálezu použít při chlazení zkoušených vzorků v měřicích a zkušebních strojích a přístrojích, kupříkladu elektrohydraulických dynamicky zatěžovaných zařízeních. V upraveném provedení lze chladicího zařízení podle vynálezu použít i všude tam, kde se v rozsahu 0 ® až -195 ®C požaduje regulace konstantní teploty nebo řízení průběhu teploty v čase, například v lékařství, biologii, elektrotechnice, apod.The refrigeration device of the invention can be used wherever a constant temperature in the range of 0 ° C to -160 ° C is required. By providing a heat-insulating jacket, the cooling device according to the invention can advantageously be used for cooling the test samples in measuring and testing machines and instruments, for example electrohydraulically dynamically loaded devices. In a modified embodiment, the refrigeration apparatus of the invention can be used wherever constant temperature control or temperature control over time is required in the range of 0 ® to -195 ° C, for example in medicine, biology, electrical engineering, and the like.

Claims

BEFORE THE INVENTION

Cooling device, in particular for cooling a test sample in a test machine, comprising a source of liquid gas, for example nitrogen, connected to at least one evaporator located in an interior space surrounded by a heat-insulating jacket, characterized in that the liquid gas source consists of a storage vessel (2) is connected to the evaporator (23) by a first outlet pipe (4), whose cone, reaching the plane (30) of the minimum level of liquid gas in the storage vessel (2), is provided with an electromagnetic metering valve (3) electrically conductively connected to the regulator (32) with which a temperature sensor (27) consisting of a compensation device (29) and a thermoelectric element (28) introduced into

200 940 - 8 of the inner space (38) of the heat insulating sheath (22) and from the evaporator (23) a second outlet conduit (15) passing through the heat insulating sheath (22) is led,

2. The cooling device of claim 1, wherein two evaporators (23) adjacent to the clamping jaw (24) of the test sample (25) in the test machine are located in the interior (38) and each of the evaporators (23) is provided with its own. a second outlet conduit (15), at least one of which is provided with an outlet resistor (26) outside the heat insulating jacket (22).

* * '

Cooling device according to either of Claims 1 and 2, characterized in that in the storage vessel (2) a first minimum level gas level sensor (5) and a maximum level level (31) are located in the minimum liquid level plane (30). a maximum liquid level sensor (6) is provided, which is electrically conductively connected to the control and indicating device (46).

Cooling device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the storage vessel (2) is provided with an inlet pipe (7), the end of which extends therein to the plane (31) of the maximum liquid gas level and equipped with a check valve ( 8), the end of which is extensively connected thereto to the outer end of the third outlet conduit (37), the other end of which is introduced into the transport container (14) to the minimum liquid gas level plane (30) at which the second sensor is located (18) minimum levels of liquid gas electrically conductively coupled to the control and indicating apparatus (46), and a heater (17) electrically conductively coupled to the control and indicating apparatus (46).

Cooling device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, in the storage vessel (2), a pipe (35) is terminated above the maximum liquid level plane (31) to which the first one is connected in parallel outside the storage vessel (2). a pressure relief device (9), a pressure gauge (10), a relief valve (11) and a first discharge valve (12).

Cooling device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, in the transport vessel (14), a further tube (36) is terminated above the plane (31) of the maximum liquid gas level, to which they are connected in parallel outside the transport vessel (14). a second pressure fuse (19) and a second discharge valve (20).

Cooling device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the regulator (32) comprises a DC amplifier (50) to which a summation element (40) is connected to which a temperature setpoint potentiometer (41) is connected in parallel. , a setpoint temperature indicator (42) and a voltage to frequency converter (43) to which a monostable flip-flop (44) is connected to which a power switch (As) is connected, and an electromagnetic metering valve (45) is connected to the power switch (45). 3) and a temperature sensor (27) is connected to the DC amplifier (50), to which an actual temperature indicator (39) is connected.

Cooling device according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the control and indicating device (46) consists of a relay logic block (47) provided on the one hand -

- 9 200 840 our (48) manual liquid gas pumping and automatic liquid pump pumping switch (49), on the level indicator (1) of the minimum level of liquid gas in the transport container (14), indicator (13) of the plane (30) a minimum level of liquid gas in the storage vessel (2) and an indicator (21) of the level (31) of the maximum level of liquid gas in the storage vessel (2), wherein the relay logic block (47) is connected in parallel a first minimum gas level sensor (5) and a maximum liquid gas level sensor (6), both a second minimum gas level sensor (18) stored in the transport vessel (14) and a heater connected to the output of the relay logic block (47) (17) housed in the transport vessel (14) n of the minimum liquid gas level (30).