SU826298A1 - Thermostat - Google Patents

Thermostat Download PDF

Info

Publication number
SU826298A1
SU826298A1 SU792734267A SU2734267A SU826298A1 SU 826298 A1 SU826298 A1 SU 826298A1 SU 792734267 A SU792734267 A SU 792734267A SU 2734267 A SU2734267 A SU 2734267A SU 826298 A1 SU826298 A1 SU 826298A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heaters
thermostat
chamber
temperature
coolers
Prior art date
Application number
SU792734267A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Васильевич Евстратов
Владимир Евгеньевич Прокофьев
Виктор Тимофеевич Дейнега
Лев Пинкусович Грабой
Original Assignee
Kh Polt I Im V I Lenina
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kh Polt I Im V I Lenina filed Critical Kh Polt I Im V I Lenina
Priority to SU792734267A priority Critical patent/SU826298A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU826298A1 publication Critical patent/SU826298A1/en

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Description

(54) ТЕРМОСТАТ Геометрические размеры нагреваЗелей (охладителей) определ ют в зависимости от максимального температурного перепада между внешней средой TC и камерой термостата от задан ного максимального температурного перепада Ч между двум  любыми точкам . пол  камеры термостата и от максимал ной интенсивности(коэффициента) теп лообмена о(по|хтеплоиэол ционного корпуса с внешней средой, а также в зависимости от геометрических размеров и теплофизических характеристик элементов термостата по следующему рекуррентному соотношению: x5(-,)-d к-f5d 4-,) -с1 -Эак-Х СХк.с1к.) а,.,()-к,(.,) d.(,)(У;.:и IUI )-x(.,) 2/j-3d W4 -3dK - k-. ,t it--i Ш, ЭЧЛсГЯ Д B и - -. - S АМ-Ъ V CTivwcuT Количество нагревателей (колец) , потребное дл  одно стенки камеры термостата,определ ют в зави симости от длины а и ширины b этой стенки по следующей формуле у / к. K.-W 2 k - номер кольца концентрического кольцевого нагревател  (охладите л ) , начина  с наименьшего кольца; К m - номер последнего (наибол шего) кольца- дл  данной стенки каме ры термостата; Хц - внутренний радиус К-го коль ца кольцевого нагревател  (охладите л ).; Уц - радиус окружности, м, заклю чающей температурное поле К-го кон центрического кольца нагревателей (охладителей), где температурные перепады между двум  любыми точкам пол  камеры по абсолютной величинене превышают заданного температурного перепада di - ширина К-го кольца нагрев тел  (охладител ); X ; ХБ и Л -i коэффициенты теплопроводности соответственно ка меры, воздуха и теплоизол ционного Вт м.град с } сГ„, - толщина соответствено камеры, воздушного промежутка и еплоизол ционного корпуса, м; d, - коэффициент теплообмена тепоизол ционного корпуса с внешней .. Вт . м а.градTC - температура внешней среды °С; Tj.- температура статировани  термостата С; а и Ь- соответственно длина и ширина данной стенки камеры термостата; R - тепловое сопротивление между стенкой камеры термостата и окружаюм 2 град щей средой. Камера выполнена из материала с большим коэффициентом теплопроводности Л/ например из алюминиевого сплава. Одинаковые нагреватели (охладители ) выполнены в форме выпуклых многоугольных рамок, например, в форме колец по возможности небольшой ширины d и равномерно размещенных по боковой поверхности камеры так, что центры побых трех близлежащих кольцевых нагревателей (охладителей) образуют вершины равностороннего треугольника, длину стороны которого f определ ют в зависимости от расчетной величины радиуса у нагревател  (охладител ) по следующему соотношению р (1,75 -f 1,8б)у. Геометрические размеры однотип ных нагревателей (охладителей) и расчетную величину радиуса у определ ют в зависимости от максимального температурного перепада между внешней средой У и камерой термостата Т от -заданного максимального температурного перепада У между двум  любыми точками пол  камеры термостата и от максимальной интенсивности (коэффициента ) теплообмена н1ачи теплоизол ционного корпуса с внешней средои , а также в зависимости от геометрических размеров и теплофизических характеристик элементов термостата по следующему соотношению - -1 () x% -iuid()| ; cf, ЗЧЛсУЯ : |Тс-Т Т/ АВ Лиг oL где X - внутренний радиус кольцевого нагревател  (охладител ), м; у - расчетна  величина радиуса окружности, м, заключающей температурное поле кольцевого нагревател  ( охладител ), где температурные перепады между двум  любьами точками пол  камеры по абсолютной величине не превыиают заданного температурного перепада f , °С ; d - ширина кольца нагревател  (охладител ) ; Л,ЛвА-иэ коэффициенты теплопро водности соответственно камеры, воздушного промежутка и теплоизол ционного корпуса, .. , м град сС - коэффициент теплообмена теп лоизол ционного корпуса с внешней Вт м2. град - температура внешней среды. TCT температура статировани  термостата, С; R - тепловое сопротивление межд стенкой камеры термостата и окружаю м град щей средой, Кроме того, повышени  технологич ности устройства однотипные нагрева тели (охладители) выполн ют в виде квадратных рамок той же ширины d, что и кольцевые нагреватели, при этом сторону 1 внутреннего квадрата рамки определ ют в зависимости от внутреннего радиуса х соответствующего кольцевого нагревател  (охлади тел ) по следующему соотношению 1 (1,б5-1,75)х; где X - радиус внутренней окружности соответствующего кольцевого нагревател  (охладител ) м, ; 1 -сторона внутреннего- квадрата квадратной рамки нагревател  (охладител ) ,/А . На фиг. 1 изображен предлагаемый термостат со сн тым теплоизол цион ным кожухом, где нагреватели (охладители ) выполнены в виде колец, ра мещенных концентрично на стенках камеры; на фиг. 2 - одна из стенок камеры термостата с размещенными на ней однотипными кольцевыми нагревател ми (охладител ми) и датчиком температуры. На поверхности рабочей камеры (фиг. 1) в центре боковой стенки расположен датчик 2 температуры, а вокруг него концентрическими кольцами по возможности небольшой ширины размещены нагреватели (охладители) 3. Сигнал от датчика температуры используют дл  управлени - током концентрических нагревате лей (охладителей) посредством регул тора 4 температуры. На поверхности рабочей камера 1 (фиг. 2) однотипные нагреватели (охладители) 3, выполненные в виде колец, равномерно размещены так, что центры любых трех близлежгшшх нагревателей, образуют вершины равностороннего треугольника. На каждо боковой стенке камеры устанавливаетс  по одному датчику температуры. который расположен в центре одного из равносторонних треугольников, образованных близлежащими нагревател ми (охладител ми) или в центре одного из кольцеобразных нагревателей (охладителей). Сигнал от датчика температуры испо льзуют дл  управлени  током однотипных нагревателей (охладителей) посредством регул тора 4 температуры. На поверхности рабочей каме1ры 1 также равномерно размещены однотипные нагреватели (охладители), ни выполненные в виде квадратных pciMOK. Термостат работаетследующим образом. Нагреватели (охладители) 3, распределенные концентрическими кольцами по поверхности рабочей какюры 1 (фиг. 1), поддерживают температуру статировани  TO-J с заданной точностью . Причем на все точки поверхности камерьг термостата будут иметь температуру равную температуре статировани  TCT Неравномерность температурного пол  по камере термостата в статическом режиме вызвана тепловыми потоками, идущими от нагревател  через камеру, непокрытую нагревателем , и далее через теплоизол цию в окруквдающую среду. При этом тепловой поток q. (Ь в окружающую среду в стационарном режиме с I-ой площадки S4(м) камеры, непокрытой нагревателем, равен с ,. 1|.ч и температурные перепады в прилегающей к нагревателю замкнутой области радиуса у, -ё у f Уц не превышают допустимого температурного перепада Ч . Здесь под нагревател ми будет максимальна  температура Т.-(, а между нагревател ми на окружности адиуса у, и в центре концентрических кольцевых нагревателей температура будет минимальна и равна TCT Поэтому датчик 2 температуры при необходимости можно од9{наково разместить на любой окружности радиуса уц. Одинаковые нагреватели, выполненные в вида выпуклых многоугольных paMOK (ксшец) и равномерно распреде-, ленные по поверхности рабочей камеры 1 (фиг. 2), также поддерживают температуру статировани  Tj. с заданной точностью. При этом температурные перепады по поверхности камеры термостата не превышают допустимого температурного перепада vp . Причем под нагревател ми будет максимальна  температура Т + f , а в стороны от нагревателей температура снижаетс . Точки с минимальной температурой равномерно размещены по поверхности камеры и наход тс  в центре и на вершинах равносторонних треугольни(54) THERMOSTAT The geometric dimensions of the Heaters (coolers) are determined depending on the maximum temperature difference between the external environment TC and the thermostat chamber from the specified maximum temperature difference H between any two points. the floor of the thermostat chamber and of the maximum intensity (coefficient) of heat transfer is about (according to | the heat insulation case with the external environment, and also depending on the geometrical dimensions and thermal characteristics of the thermostat elements according to the following recurrence ratio: x5 (-,) - d f5d 4-,) -с1-Эак-Х СХк.с1к.) а,., () - к, (.,) d. (,) (У;.: and IUI) -x (.,) 2 / j-3d W4 -3dK - k-. , t it - i Ш, ЭЧЛСГЯ Д B and - -. - S АМ-Ъ V CTivwcuT The number of heaters (rings) required for one wall of the thermostat chamber is determined depending on the length a and width b of this wall using the following formula. K. -W 2 k is the number of the concentric ring ring heater (cool l), starting with the smallest ring; K m is the number of the last (most) ring for a given wall of the thermostat chamber; Хц is the inner radius of the K-th ring of the annular heater (cool l); Уц is the radius of a circle, m, the final temperature field of the K-th concentric ring of heaters (coolers), where the temperature differences between any two points of the chamber floor by an absolute value exceed the specified temperature difference di - the width of the K-th ring body heat (cooler) ; X; HB and L-i thermal conductivity coefficients, respectively, of the chamber, air and heat insulation W m. Degrees c} sG, - thickness of the corresponding chamber, air gap and thermal insulation body, m; d, is the heat transfer coefficient of the heat insulating body with the outer .. W. ma.gradTC - ambient temperature ° С; Tj.- temperature setting thermostat C; a and b are the length and width of a given wall of the thermostat chamber, respectively; R is the thermal resistance between the wall of the thermostat chamber and the ambient 2 degrees medium. The camera is made of a material with a high thermal conductivity coefficient L / for example, from an aluminum alloy. Identical heaters (coolers) are made in the form of convex polygonal frames, for example, in the form of rings of as small a width as possible and evenly placed on the side surface of the chamber so that the centers of the three nearby ring heaters (coolers) form the tops of an equilateral triangle whose side length is f is determined depending on the calculated radius of the heater (cooler) using the following ratio p (1.75 - f 1.8b) y. The geometrical dimensions of the same type of heaters (coolers) and the calculated radius value y are determined depending on the maximum temperature difference between the external environment Y and the thermostat chamber T from the specified maximum temperature difference Y between any two points of the thermostat chamber and the maximum intensity (coefficient) heat exchange of the heat insulating body with the external environment, as well as depending on the geometric dimensions and thermal characteristics of the thermostat elements its ratio is -1 () x% -iuid () | ; cf, ЗЧЛсУЯ: | Tc-T T / AV Lig l oL where X is the internal radius of the annular heater (cooler), m; y is the calculated value of the radius of a circle, m, enclosing the temperature field of the annular heater (cooler), where the temperature differences between two points of the floor of the chamber in absolute value do not exceed the specified temperature difference f, ° C; d is the width of the heater ring (cooler); L, LvA-ie thermal conductivity coefficients of the chamber, air gap and heat insulating body, respectively, .., m deg c C is the heat transfer coefficient of the heat insulating body with external W m2. hail - ambient temperature. TCT temperature for setting the thermostat, C; R is the thermal resistance between the wall of the thermostat chamber and the surrounding medium. In addition, the device types of heating (coolers) are manufactured as square frames of the same width d as ring heaters, with the side 1 of the inner square the frames are determined depending on the internal radius x of the corresponding ring heater (body cooling) by the following relation 1 (1, b5-1.75) x; where X is the radius of the inner circumference of the corresponding ring heater (cooler) m,; 1 - side of the internal square of the square frame of the heater (cooler), / A. FIG. 1 shows the proposed thermostat with a removable heat insulating casing, where the heaters (coolers) are made in the form of rings, concentrically placed on the walls of the chamber; in fig. 2 - one of the walls of the thermostat chamber with single-type annular heaters (coolers) and a temperature sensor placed on it. A temperature sensor 2 is located on the surface of the working chamber (Fig. 1) in the center of the side wall, and heaters (coolers) 3 are placed around it with concentric rings of as small a width as possible. The signal from the temperature sensor is used to control the current of concentric heaters (coolers) by temperature regulator 4. On the surface of the working chamber 1 (Fig. 2), uniform heaters (coolers) 3, made in the form of rings, are evenly placed so that the centers of any three nearby heaters form the tops of an equilateral triangle. A temperature sensor is installed on each side wall of the chamber. which is located in the center of one of the equilateral triangles formed by nearby heaters (coolers) or in the center of one of the ring-shaped heaters (coolers). The signal from the temperature sensor is used to control the current of the same type of heaters (coolers) through the temperature controller 4. On the surface of the working chamber 1, uniform heaters (coolers) are also evenly placed, nor square pciMOKs. The thermostat works as follows. Heaters (coolers) 3, distributed by concentric rings on the surface of the working pad 1 (Fig. 1), maintain the TO-J statisation temperature with a given accuracy. Moreover, all points of the thermostat chamber surface will have a temperature equal to the TCT statisation temperature. The uneven temperature field across the thermostat chamber in the static mode is caused by heat flows from the heater through the chamber uncovered by the heater and then through the thermal insulation to the surrounding environment. In this case, the heat flux q. (L to the environment in stationary mode from the first platform S4 (m) of the chamber uncovered by the heater is equal to с,. 1 | h and the temperature drops in the closed area of radius y, -y y f Uts do not exceed the allowable temperature difference H. Here, under the heaters, there will be a maximum temperature T.- (, and between heaters on an adius circle y and in the center of concentric ring heaters, the temperature will be minimal and equal to TCT. Therefore, temperature sensor 2, if necessary, can be placed on any circle radius, U. Equal heaters, made in the form of convex polygonal paMOK (Kszetz) and evenly distributed over the surface of the working chamber 1 (Fig. 2), also maintain the temperature Tj of the static setting with a given accuracy. do not exceed the allowable temperature differential vp. Moreover, under the heaters there will be a maximum temperature T + f, and the temperature will decrease to the side of the heaters. The points with the minimum temperature are evenly placed on the surface of the chamber and are located in the center and on the tops of equilateral triangles.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Термостат, содержащий камеру, нагреватели, между которыми расположены датчики температуры, связанные с регуляторами температуры, отличающийся тем, что,с целью повышения равномерности температурного поля термостата, в нем нагреватели выполнены в виде колец, размещенных концентрично на стенках камеры.1. The thermostat containing the chamber, heaters, between which there are temperature sensors associated with temperature controllers, characterized in that, in order to increase the uniformity of the temperature field of the thermostat, the heaters are made in the form of rings placed concentrically on the walls of the chamber. 2. Термостат поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности и температурного поля термостата, в нем нагреватели выполнены в виде выпук- при этом качества термостатирования.2. Thermostat pop. 1, characterized in that, in order to increase the uniformity and temperature field of the thermostat, the heaters in it are made in the form of convex, while the quality of thermostating. Такая форма и размеры нагревателей и их размещение по поверхности камеры оптимальны и обеспечивают минималь*ное количество нагревателей и минимальную площадь под нагревателями при заданном максимальном градиенте температурного поля камеры термостата; В связи с этим уменьшаются тепловые потери в термостате, так как ; при равных площадях, тепловой поток лых многоугольных рамок и расположены так, что центры любых трех близлежащих нагревателей, образуют вершины равностороннего треугольника.This shape and dimensions of the heaters and their placement on the chamber surface are optimal and provide a minimum * number of heaters and a minimum area under the heaters for a given maximum gradient of the temperature field of the thermostat chamber; In this regard, thermal losses in the thermostat are reduced, since; with equal areas, the heat flux of polygonal frames and are located so that the centers of any three nearby heaters form the vertices of an equilateral triangle.
SU792734267A 1979-03-05 1979-03-05 Thermostat SU826298A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792734267A SU826298A1 (en) 1979-03-05 1979-03-05 Thermostat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792734267A SU826298A1 (en) 1979-03-05 1979-03-05 Thermostat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU826298A1 true SU826298A1 (en) 1981-04-30

Family

ID=20814202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792734267A SU826298A1 (en) 1979-03-05 1979-03-05 Thermostat

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU826298A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059770A (en) Multi-zone planar heater assembly and method of operation
TWI406323B (en) Multi-zone resistive heater
US4914276A (en) Efficient high temperature radiant furnace
KR0142808B1 (en) Apparatus for cooling a substrate and heat treatment apparatus
AU717357B2 (en) Method and device for effecting temperature compensation in load cell type load detector
DE69120544T2 (en) SELECTIVE LASER INTERFACE WITH RADIANT HEATING
SU826298A1 (en) Thermostat
US4423516A (en) Dynamic gradient furnace with controlled heat dissipation
US4222367A (en) Solar heat aperture control apparatus
US4518351A (en) Method of providing a dynamic temperature gradient
JPS63502541A (en) Maintaining uniform optical window properties
JPS63278227A (en) Heat treatment equipment
JPH01236615A (en) Heat-treatment device
US2472759A (en) Thermopile for measuring air temperatures
SU824159A1 (en) Constant-temperature cabinet
JPH0454225Y2 (en)
SU673865A1 (en) Radiometer
SU1191827A1 (en) Microscope objective chamber
JPS61199631A (en) Infrared heating furnace
RU2072549C1 (en) Thermostat
SU1151810A2 (en) Heat-exchanging element
JPS6047545B2 (en) Radiant heat measuring device
SU881708A1 (en) Constant-temperature cabinet
SU468226A1 (en) Thermostat
SU1108086A1 (en) Thermoelectric thermohumiditystat