SU449203A1

SU449203A1 - Device for thermostatic control at low temperatures

Info

Publication number: SU449203A1
Application number: SU1845849A
Authority: SU
Inventors: Феликс Михайлович Позвонков; Алексей Николаевич Селиванов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8685
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1974-11-05

Description

Изобретение относитс к криогенной технике и может быть использовано в научно-исследовательских и заводских лабораторих при работе с малогабаритными тепловвдел ющими элементами /датчики температуры, , инфракрасного излучени и т.п./ при низких температурах.The invention relates to cryogenic technology and can be used in research and production laboratories when working with small-sized heat sources / temperature sensors, infrared radiation, etc. / at low temperatures.

Известно устройство дл термостат тировани при низких температурах, to отлезающее теплоизолированный контейнер с отвержденным газш, вакуумную откачиваюицгю систему и погруженный в отвержденный газ теплопровод , выполненный в виде стержн . isIt is known a device for thermostating at low temperatures, to removing a heat-insulated container with a cured gas, a vacuum pumping system and a heat conductor immersed in a hardened gas, made in the form of a rod. is

Температура отвержденного газа зависит от его свойств и давлени пара сублимации над ним, а продолжительность действи определ етс запасом отвержделного газа и i20 притоком тепла.;The temperature of the cured gas depends on its properties and the vapor pressure of sublimation above it, and the duration of action is determined by the supply of cured gas and i20 heat input .;

В процессе охлаждени тепловыдел ющего элемента между теплопровоом и отвержденным газом образуетс газова прослойка, термическое Сопротивление которой на несколькоIn the process of cooling the fuel element between the heat conductor and the solidified gas, a gas layer is formed, the thermal resistance of which is

f пор дков больше термического сопротивлени на границе непосредственного раздела между ними.f orders of magnitude greater thermal resistance at the interface between them.

В результате образовани газовой прослойки возникает перепад температур между теплопроводом и отвержденным газом, величина которого зависит от мощности тепловыделений охлаждаемого элемента, площади поверхности теплопровода и времени работы устройства.As a result of the formation of a gas interlayer, a temperature difference arises between the heat conductor and the cured gas, the value of which depends on the power of heat release of the cooled element, the surface area of the heat conductor and the operating time of the device.

Наличие возрастающего во времени перепада температур усложн ет регулирование и измерение температуры охлаждаемого элемента, а также ухудшает услови достижени нижней границы температур в данном отвержденном газе.The presence of an increasing temperature difference in time makes it difficult to control and measure the temperature of the element to be cooled, and also worsens the conditions for achieving a lower temperature limit in this cured gas.

Цель изобретени - стабилизаци температуры охлаждаемого элемента и снижение разности температур между охлаждаемым элементом и отвержден ным газом - достигаетс тем, что стержень по всей длине снабжен пру- шай щйШ тёплопрбвбд щашГ пл астанЖми и заключе в трубку, соединенную с устройством дл сн ти ее о теплопро вода Б рабочем состр н й. Теплопрозод обычно .выполн ют в виде стержн пр моугольного сечени , на боковых гран х которого прикреплены, пружин щие пластины На д;иг. I изобраиена схёма прёД лагаемого устройства; на фиг, 2 частный случай контрукции теплопро ВОДВ. ; . Устройство включает изолированный контейнер I /сосуд Дьюара/, в котором отверждаетс газ, вакуумную откачивающую систему дл откачки образующихс паров, теплопровод ; 2, на котором укрепл етс охлаждаемый элемент 3, и подвинцую трубку i скольз щуюю по теплопроводу и с помощью винта 5 и гайки 6. соединенной неподвижно о трубкой 4. Теплопровод 2 может быть выполнен в виде металлического стержн пр моугольного сечени , на гран х ка.торого укреплены пружин щие металлические пластины 7. Тонкостенна трубка 4 в данном случае имеет канал пр моугольного сечени , позвол ющий перемещать трубку по теплопроводу 2. Перед началом работы трубку 4 полностью надвигают на теплопровод ,2 и она прижимает все пружин щие пластиш к стержню /исходное положение/ . После заполнений контейнера I жидким газом последний отверждают путем откачки паров вакуумным насосом или иным способом и с помощью регул тора давлени устанавливают требуемое давление в контейнере. После этого трубку 4 с помощью винта 5 снимают с теплопровода 2 и освобождают пружин щие пластины 7 /рабочее состо ние/, Врем , в течение которого обеспечйваетс непосредственный контакт теплопровод щих пластин с- отверженным газом-, определ етс мощностью тепловыделений охлаждаемого элемента, площадью поверхности всех, пластин и рассто нием, на которое отход т свободные к.онцы пластин от теплопровода. Непосредственный механический контакт теплоотдающей поверхности с отвержденным газом обеспечивает разность температур мезду ними в пределах 0,01 « 0,1 КрЦри тепловом потоке ,/см, Это позвол ет регулировать 0 измер ть температуру охлаждаемого элемента по гампературв отвержденного газа или по давлению пера сублимации и криостате . ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ I. Устройство дл термостатиро шни при низких температурах, вклюдающее теплоизолированный контейнер с отвераденным газом, вакуумную откачивающую систему, погруженный в отвержденный газ теплопровод, выполненный в виде стержн , отличающеес тем,что,о целью стабилизации температуры охлаждаемого а/демента и снижени разности температ4(р между охлаждаемым элементом и от- вержденным газом, стержень по всей длине снабжен пружин щими теплопровод щими пластинами и заключен ,в трубку, соединенную с уотройот;вом дл СНЯТИЯ ее с теплопровода в рабочей состо нии. 2, Уотройсгв6 п о п7 I, о и|Ч а ю щ 6 е с теи, что теплопро;вод выполнен в виде стержн пр моугольного сечени , на боковых гран х которого прикреплены пружин щие пластины.The purpose of the invention is to stabilize the temperature of the cooled element and reduce the temperature difference between the cooled element and the solidified gas - is achieved by the fact that the rod is equipped with a pinch heat sink and a tube connected to a device for removing it from the heat pipe. water B working comp. The heat pipe is usually made in the form of a rod of rectangular cross section, on the side faces of which there are spring plates attached. I depicted the scheme of the Lagged device; Fig, 2 is a special case of the contraction of the heat propellant. ; . The device includes an insulated container I (Dewar vessel), in which the gas is cured, a vacuum evacuation system for evacuating the resulting vapors, a heat conductor; 2, on which the cooled element 3 is fastened, and the lead tube i sliding along the heat conductor and using screw 5 and nut 6. fixedly connected to the tube 4. The heat conductor 2 can be made in the form of a metal rod of rectangular cross section Secondly, spring-loaded metal plates 7 are reinforced. Thin-walled tube 4 in this case has a rectangular cross-section channel that allows the tube to be moved along the heat conduit 2. Before starting operation, tube 4 is completely pulled over the heat conductor, 2 and it presses all the spring formations ish to rod / initial position /. After filling the container I with liquid gas, the latter is cured by pumping out the vapor with a vacuum pump or other method and using the pressure regulator to establish the required pressure in the container. After this, the tube 4 is removed from the heat conduit 2 with the screw 5 and the spring plates 7 are released (working condition). The time during which direct contact of the heat conducting plates with out-of-gas is provided is determined by the heat generation capacity of the cooled element, the surface area all the plates and the distance to which the free ends of the plates go away from the heat conductor. Direct mechanical contact of the heat-transfer surface with the hardened gas ensures the temperature difference between them between 0.01 and 0.1 KCr of heat flux, / cm. This allows you to adjust 0 to measure the temperature of the cooled element through the pressure of the sublimation gas and the cryostat . SUMMARY OF THE INVENTION I. A device for thermostatting at low temperatures, including a heat-insulated container with an exhausted gas, a vacuum pumping system, a heat conductor immersed in a solidified gas, made in the form of a rod, characterized in that, in order to stabilize the temperature of the cooled a / dement and reduce the difference temperature4 (p between the cooled element and the hardened gas, the rod along the entire length is equipped with spring-loaded heat-conducting plates and is enclosed in a tube connected to the toproat; Its operation is from the heat conductor in the working condition. 2, Vetroysv6 p o p7 I, o and | Chuyu 6 e s tei that is heating, water is made in the form of a rod of rectangular cross section, on the side faces of which spring plates are attached .

ТT

гЛGL

VftVft

XX

tt

II

г/г./g / g /

ft/t.2ft / t.2