SU582503A1

SU582503A1 - Thermostat

Info

Publication number: SU582503A1
Application number: SU7502197726A
Authority: SU
Inventors: Соломон Лазаревич Ривкин; Александр Яковлевич Левин; Александр Федорович Степченко; Леонид Бенционович Израилевский; Александр Михайлович Морозов
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1975-12-08
Publication date: 1977-11-30

Description

(54) ТЕРМОСТАТ(54) THERMOSTAT

Изобретение относитс к области точных теплофизических измерений, в частности к приборам, предназначенным дл поддержанщ посто нных температур.The invention relates to the field of accurate thermophysical measurements, in particular to devices designed to maintain constant temperatures.

Известны высокотемпературные термостаты , предназначенные дл регулировани температуры в Схемах охлаждени и -нагреваHigh temperature thermostats are known for controlling the temperature in the cooling and heating circuits.

Наиболее близок к изобретению термостат, Closest to the invention is a thermostat,

содержащий теплоизолированный корпус, заполненный термостатирующей жидкостью, термостатируемую камеру и нагреватель 2.containing a heat-insulated housing filled with a thermostatic liquid, a thermostatically controlled chamber and a heater 2.

Регулирование в этих термостатах осуществл етс посредством датчиков (контактный термометр, термопара, термометр сопротивлени и т. д.), сигнал от которых передаетс на собственно регулирующий прибор, а от него- к исполнительным органам регулировани , например включение или выключение нагревател .The regulation in these thermostats is carried out by means of sensors (contact thermometer, thermocouple, resistance thermometer, etc.), the signal from which is transmitted to the regulating device itself, and from it to the control actuators, for example, switching the heater on or off.

Недостатком такого термостата вл етс необходимость установки локального датчика (при неравномерном температурном поле это может привести к ошибке при поддержании заданной температуры), а также усилител и регул тора, что усложн ет и удорожает конструкцию термостата, снижает его эксплуатационные характеристики и надежность и повышает инерционность регулировани температуры .The disadvantage of such a thermostat is the need to install a local sensor (with an uneven temperature field, this can lead to an error while maintaining the set temperature), as well as an amplifier and a regulator, which complicates and increases the thermostat's design, reduces its performance and reliability, and increases the inertia of regulation temperature

Цель изобретени - повышение надежности термостата.The purpose of the invention is to increase the reliability of the thermostat.

Дл этого корпус разделен перегородкой с расположенным в ней нагревателем на две сообщающиес полости, одна из которых заполнена инертным газом, а в другой размещены термостатируема кам-ера и капилл р с установленным в нем контактным исполнительным элементом.For this, the housing is divided by a partition with a heater located in it into two communicating cavities, one of which is filled with an inert gas, and the other has a thermostatically controlled chamber and a capillary with a contact actuator installed in it.

На чертеже схематически изображен описываемый термостат.The drawing shows schematically the described thermostat.

Внутри корпуса 1 размещена концентрически по отношению к боковым стенкам ко)пуса перегородка 2. В перегородке монтируютс нагреватели 3. Полость 4 между перегородкой н боковой стенкой корпуса заполн етс инертным газом. Термостатирующа жидкость 5, в качестве которой целесообразно примен ть жидкий легкоплавкий металл (например , олово, свинец, сплав Вуда, а при более высоких температурах-алюминий и др.), находитс в центральной части корпуса, ограниченной перегородкой 2. В верхней части корпуса термостата имеетс капилл р 6, в котором установлен изолированный от корпуса контакт 7, вход щий в контактный исполнительный элемент, уплотненный сальником 8. Термостатируема камера 9 располол ена в термостатирующей жидкости и закрыта теплоизолированной крышкой 10. Инертный газInside the housing 1 is placed concentrically with respect to the side walls of the co-partition 2. Heaters 3 are mounted in the partition. The cavity 4 between the partition and the side wall of the housing is filled with an inert gas. Thermostatic liquid 5, in which it is advisable to use a liquid low-melting metal (for example, tin, lead, Wood alloy, and at higher temperatures — aluminum, etc.) is in the central part of the body, bounded by a partition 2. In the upper part of the thermostat body there is a capillary p 6, in which a contact 7, which is insulated from the housing, is inserted, which is included in the contact actuating element, sealed by an epiploon 8. Thermostatically controlled chamber 9 is open in a thermostatic liquid and closed with a thermally insulated lid 10. Inert gas

подводитс к термостату и отводитс из него через гребенку, снабженную двум вентил ми 11 дл выпуска и впуска газа. Корпус термостата покрыт теплоизолирующим материалом 12.is brought to the thermostat and discharged from it through a comb, equipped with two valves 11 for the release and admission of gas. The thermostat housing is covered with insulating material 12.

Как видно из чертежа, перегородка 2 раздел ет внутренний объем полости термостата на две части: центральную 13 с термостатируемой камерой 9 и термостатирующей жидкостью 5 и периферийную 4 между корпусом и перегородкой, где находитс инертный газ. Термостат заполн етс жидким металлом или гранулами через штуцер 14 контакта 7. Так как центральна и периферийна -полости сообщаютс через термостатирующую жидкость , то она после заливки устанавливаетс в обеих полост х на одном уровне (давление инертного газа в начальный момент равно атмосферному).As can be seen from the drawing, the partition 2 divides the internal volume of the thermostat cavity into two parts: a central 13 with a thermostatically controlled chamber 9 and a thermostatic fluid 5 and a peripheral 4 between the body and the partition, where the inert gas is located. The thermostat is filled with liquid metal or granules through the nozzle 14 of the contact 7. Since the central and peripheral cavities communicate through a thermostatic fluid, it is installed in both cavities at the same level after filling (the inert gas pressure is initially atmospheric).

После заливки штуцер контакта 7 уплотн етс и посредством подачи инертного газа через один из вентилей 11 термостатирующа жидкость частично выдавливаетс из дополнительной полости в основную и ее уровень поднимаетс к контакту 7.After pouring, the nozzle of contact 7 is sealed and, by supplying inert gas through one of the valves 11, the thermostatic liquid is partially squeezed out of the additional cavity into the main cavity and its level rises to contact 7.

Когда температура термостатирующей жидкости доходит при включенных нагревател х до заданного уровн посредством регулировки давлени газа в дополнительной полости и перемещением контакта в капилл ре 6, замыкаетс электрическа цепь: термостатирующа жидкость - контакт 7 и выключаютс нагреватели.When the temperature of the thermostatic fluid reaches the preset level with the heaters turned on by adjusting the gas pressure in the additional cavity and moving the contact in the capillary 6, the electrical circuit closes: the thermostatic fluid - contact 7 and the heaters turn off.

При выключенных нагревател х происходит постепенное охлаждение термостата и термостатирующей жидкости. Объем жидкости уменьшаетс , цепь: контакт 7 - термостатирующа жидкость размыкаетс и включаютс нагреватели.When the heaters are turned off, the thermostat and the thermostating fluid are gradually cooled. The volume of liquid decreases, the circuit: contact 7 - the thermostatic liquid opens and the heaters turn on.

Повышению чувствительности и уменьшению инерционности регулируемой системы способствует то обсто тельство, что инертныйThe increase in sensitivity and inertia of the regulated system is facilitated by the fact that inert

газ примыкает непосредственно к поверхност м , отдающим и подвод щим тепло в объем. Таким образом, его охлаждение и нагревание происходит, в первую очередь, как благодар непосредственному примыканию к теплопередающим поверхност м, так и за счет сравнительно малых значений его массы и теплоемкости . Нагревание и охлаждение газа приводит к изменению его объема и перемещению термостатирующей жидкости в капилл ре . Следовательно, контакт замыкаетс и размыкаетс не только в результате расщирени и сжати термостатирующей жидкости при нагревании и охлаждении, но и из-за изменеки , температуры инертного газа, что повышает общую чувствительность и быстродействие всей регулируемой системы.the gas abuts directly to the surfaces that give and supply heat to the volume. Thus, its cooling and heating occurs, first of all, both due to the direct connection to the heat transfer surfaces, and due to relatively small values of its mass and heat capacity. Heating and cooling the gas leads to a change in its volume and to the displacement of the thermostating liquid in the capillary. Consequently, the contact closes and opens, not only as a result of the expansion and contraction of the thermostatic liquid during heating and cooling, but also because of the change in the inert gas temperature, which increases the overall sensitivity and speed of the entire regulated system.

Объем инертного газа может быть расположен не только так, как это показано на чертеже , но и в дополнительной рубашке вокруг всей наружной поверхности термостатируемого корпуса.The volume of inert gas can be located not only as shown in the drawing, but also in an additional jacket around the entire outer surface of the thermostatically controlled housing.

Claims

1. Japanese Patent No. 14222, cl. G 05D 23/30, 1973.

2. USSR author's certificate No. 206868, cl. G 05D 23/30, 1966.