SU1753364A1 - Устройство дл термоциклических испытаний образцов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испь-тлтель- ной технике, к испытани м на прочность. Цель изобретени  - сокращение времени испытаний и снижение расхода хладагента за счет увеличени  теплового сопротивлени  между камерами и уменьшени  перетока среды из одной камеры в другую, а также упрощение монтажа при смене образцов. На горловину сосуда 1 Дьюара г. помощью

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к устройствам дл  проведени  испытаний изделий на термо- удар.

Известно устройство дл  испытаний образцов на термостойкость, содержащее камеру нагрева с расположенным на ее крышке клапаном, камеру охлаждени , выполненную в виде стакана, установленного в цилиндрической части камеры нагрева по скольз щей посадке, и неподвижную штангу с контейнером дл  испытуемых изделий

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  термоцик- лировани  изделий, содержаща  соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждени , которые отделены друг от друга р дом поперечно установленных экранов, со средством отвода среды в атмосферу в виде трубки, проход щей через экраны, и контейнер дл  размещени  образцов с механизмом его перемещени  из одной камеры в другую

Недостатками устройства прин того за прототип,  вл ютс  наличие переходника посто нного сечени , соедин ющегй камеры нагрева и охлаждени , по которому, несмотр  на наличие р да горизонтально установленных экранов, передастс  за счет теплопроводности значительна  часть теплоты от камеры нагрева к камере охлаждени , что вызывает дополнительное испарение части жидкого криопродукта в камере охлаждени , выполнение средства дл  отвода среды в атмосферу в виде трубки , проход щей через камеру нагрева и экраны , привод щее к тому, что по вл етс  дополнительный тепловой мост, который снижает эффективность действи  экранов и через который переноситс  некоторое количество теплоты из камеры нагрева в камеру охлаждени . Кроме того, ограниченное проходное сечение этой трубки и наличие определенного гидравлического сопротивлени  не исключают возможности повышени  давлени  во внутреннем объеме камеры охлаждени  при интенсивном испарении жидкого криопродукта в период охлаждени  изделий , что ведет к перетечке части холодных паров в объем камеры нагрева и последующему увеличению продолжительности периода нагрева газа в этой камере, а следовательно, и к увеличению времени нагрева образцов до заданной температуры Цель изобретени  - сокращение времени испытаний и снижение расхода жидкого криопродукта

Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  термоциклических испытаний образцов , содержащем соосно установленные и

соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждени  в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер дл  размещени  образцов с механизмом его перемещени  из одной камеры в другую средство дл  отвода среды выполнено в виде перфорации, размещенной на боковой поверхности переходника

Наличие перфорации на переходнике,

который  вл етс  тепловым мостом между камерой нагрева и верхним торцом горловины сосуда Дьюара по которому передаетс  часть теплоты от камеры нагрева к горловине сосуда Дыоара, приводит к уменьшению

площади поперечного сечени  теплового моста на том участке длины, который имеет перфорацию что снижает величину тепло- притока идущего по переходнику от камеры нагрева к камере охлаждени  ДополнителЪное уменьшение теплопритока по переходнику достигаетс  за счет прохода через отверсти  холодных паров испарившегос  жидкого криопродукта, например жидкого азота, которые охлаждают эту часть переходника и отвод т от него часть тепла Уменьшение тегГлопритоков к горловине сосуда Дыоара, поступающих по переходнику камеры нагрева, снижает теплоприток к камере охлаждени  и уменьшает расход жидкого криопродукта

Кроме того благодар  предлагаемой конструкции устройства обеспечиваетс  свободный выход паров криопродукта из

холодной зоны и теплового газа из зоны нагревани  при повышении давлени  в каждой из зон сначала в вышеупом нутый переходник , а затем через перфорацию наружу. Свободный выход холодных паров из сосуда Дьюара сначала в упом нутую полость, а затем через перфорацию наружу в период охлаждени  контейнера с испытуемыми издели ми в жидком криопродукте в значительной степени исключает подъем паров в камеру нагрева и охлаждение газа внутри нее, что при проведении перибда нагрева позвол ет сократить врем , необходимое дл  нагревани  изделий до заданной температуры . При осуществлении периода нагревани  изделий в результате повышени  температуры газ в камере нагрева расшир етс  и его избыток свободно выходит в переходник и через перфорацию наружу, не попада  в горловину сосуда Дьюара, что позвол ет избежать дополнительных тепло- притоков, а следовательно, и увеличени  расхода жидкого криопродукта на их покрытие .

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство дл  термоциклических испытаний образцов содержит камеру дл  охлаждени  образцов, выполненную в виде сосуда 1 Дьюара с удлиненной горловиной 2, соосно установленную над ней камеру 3 нагрева, помещенную в кожух 4, переход щий в нижней части о переходник 5, плотно посаженный на горловину 2 сосуда 1 Дьюара и сообщенный с атмосферой посредством перфорации 6, выполненной на соответствующем ей участке боковой поверхности переходника 5, при этом камера нагрева снабжена электронагревателем 7, теплоизол цией 8 и крышкой 9, на которой размещен механизм 10 дл  перемещени  контейнера 11 с образцами, подвешенного на трубчатой т ге 12 к ползуну 13, перемещение которого осуществл етс  с помощью реверсивного электродвигател  14. (Система концевых выключателей, контактных устройств , блок управлени  и автоматики на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом .

При включении устройства с помощью электродвигател  14 и механизма 10 перемещени , управл емых блоком управлени , контейнер 11 с образцами перемещаетс  в нижнюю зону сосуда 1 Дьюара, заполненного жидким продуктом например жидким азотом. При охлаждении образцов в контейнере 11 часть жидкого криопродукта испа5 р етс , что вызывает некоторое повышение давлени  в сосуде 1 Дьюара, в результате

чего пары поднимаютс  по горловине 2 со0 суда 1 и попадают а переходник 5. а затем через перфорацию 6 выход т наружу, охлажда  стенку переходника 5 между отверсти ми 6. По достижении заданной температуры охлаждени  образцов система

5 автоматического управлени  производит включение электродвигател  14 и контейнер 11 перемещаетс  во внутренний объем камеры 3 нагрева, С помощью электронагревател  7 газ во внутреннем объеме камеры 3 подогреваетс , осуществл етс  нагревание образцов в контейнере 11 до заданной температуры. При повышении температуры газ, наход щийс  во внутреннем объеме камеры 3 нагрева, расшир етс  и часть его вытесн етс  в переходник 5, а через перфорацию б выходит наружу, не попада  в горловину i сосуда 1 Дьюара. После прогрева образцов до заданной температуры блок управлени  производит

0 включение механизма 10 перемещени  контейнера 11 и цикл повтор етс .

Таким образом, данное устройство по сравнению с прототипом позвол ет сократить врем , необходимое дл  нагрева образ5 цов до заданной температуры, и снизить потери жидкого криопродукта. Кроме того, переходник со стороны соединени  с сосудом Дыоара выполнен в виде насадка, ответного по форме горловине сосуда Дьюара,

0  вл ющимс  в данном случае основанием дл  всего устройства в целом, позвол ет обеспечить быструю смену образцов в контейнере , дл  которой требуетс  лишь сн тие камеры нагрева с горловины сосуда Дьара,

5 что значительно облегчает процесс эксплуатации устройства.

Claims (2)

1.Устройство дл  термоциклических испытаний образцов, содержащее соосно ус0 тановленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждени  в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер дл  размещени  образцов с меха5 низмом его перемещени  из одной камеры в другую, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени испытаний и снижени  расхода хладагента за счет увеличени  теплового сопротивлени  между ка0 мерами и уменьшени  перетока среды из одной камеры в другую, на боковой поверхности переходника выполнена перфораци 

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью упрощени  монтажа

5 при смене образцов, переходник со стороны соединени  о сосудом выполнен в виде насадка, ответного по форме горловине сосуда .