SU849163A1 - Термостат - Google Patents

Description

(5 4) ТЕРМОСТАТ

Изобретение относитс  к приборост роению и предназначено дл  длительной прецизионной стабилизации температуры чувствительных систем при-боров . Известны термостаты, содержащие корпус, камеру, термодатчик, электро ную схему управлени , обмотку обогре ва и источник питани  рД. Однако в этих термостатах в качестве термодатчика используютс  ртутные термоконтакторы, которые име ют невысокую стабильность температуры контактировани , большую инерционность , повышенную чувсфвительность к вибраци м и наклонам. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  те мостат, содержащий вамеру, представл ницую собой тепловую трубу, выполненную в форме стакана с двойными стенками и двойным дном, термодатчик , электронную схему управлени , обмотку обогрева и источник питани . Внутри тепловой трубы размещена герметична  полость с газом, а чувствительным элементом двухпозиционной схемы регулировани  тока нагрева слу жит манометрический,контактный датчик разности давлений в тепловой трубе и полости с газом 2. Известные термостаты имеют невысокую точность вследствие применени  электроконтактных датчиков перемещений . Дл  повышени  точности следует заменить эги датчики бесконтактными , обладающими более высокой стабильностью, а также повысить давление пара в тепловой трубе, так как с ростом давлени  пара изотермичность парового объема внутри трубы улучшаетс . Однако при большом увеличении давлени  внутри тепловой трубы значительно усложн етс  регулировка температуры статировани  и устройства датчика разности давлени  из-за необходимости введени  ограничителей деформации упругого элес нта . Цель изобретени  - повышение точи ности термостата и упрощение его конструкции. Указанна  цель достигаетс  тем, что термостат,; содержавши, выполненную в форме стакана с двойными стенками и ДВОЙНЫМ днищем тепловую трубу нагреватель, подключенный к ре-г гул тору тока, в нем наружна  и внутренн   стенки стакана и днища тепловой трубы выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширени , а между днищами установлен закрепленный на них эластичный элемент,, образующий камеру, в которой установлены жестко св занные с днищами контактные элементы, включенные во входную цепь регул то) ра тока.

На чертеже представлена схема предлагаемого термостата.

Термостат содержит тепловую тру бУ|выполненную в форме стакана с двойными стенками - наружными 1 и внутренними 2. Стенки 1 и 2 и днища 3 и 4 стакана имеют различные коэффициенты теплового расширени  (КТР) . При этом верхние торцы стаканов соединены фланцем. Из внутренней полости 5 удален воздух, а ее стенки покрыты слоем вещества с капилл рными свойствами, пропитанного низкокип щей жидкостью, например фреоном. Эластичный элемент 6, закрепленный на днище 3 и на втулке 7, закрепленной на дншце 4, образует камеру 8, в которой установлены контактные элементы 9 и 10, жестко св занные соответственно с днищами 3 и 4. Эластичный элемент б изолирует зти контактные элементы от воздействи  рабочего вещества тепловой трубы. Контактные элементы 9 и 10 включены в цепь регул тора тока (на чертеже не показан), который управл ет нагревателем.

Устройство работает следующим образом .

При изменении температуры вследствие различного теплового расширени  стенок 1 и 2 элементы 9 и 10 смещаютс  на различные рассто ни  от места соединени  этих стенок, т.е. от фланца . Изменение рассто ни  между контактными элементами 9 и 10 преобразуетс  в электрический сигнал, управл ющий нагревом термостата (мостова  электрическа  схема преобразовани  и схема управлени  током нагрева на чертеже не показаны).

В предлагаемом термостате сочетают тепловую трубу и дилатометрический термодатчйк. В результате этого обеспечиваетс  высока  изотермичность конструкции, а следовательно, повышаетс  стабильность и точность работы устройства.

При изменении температуры длины стенки трубы L и внутренней стенки LQ измен ют на величины АЬ- fSil oUL., ЛТ; Д L -Д Ц (Л L,I I л тi i..

- оЦ-о т,

где oL-, и d/; - коэффициенты теплового расширени  наружной и внутренней труб ,

лт - изменение температу-х

ры.

Таким образом, при изменении температуры рассто ние между свободными концс1ми труб также измен етс . Величина д 1д преобразуетс  в элект .рический сигнал, соответственно регулирующий нагрев термостата.

Например, если наружную трубу изготовить из инвара (L-,0,9. ICr i/град а внутреннюю из меди (,5.1(Г LQ 1/град1; Ц 250 мм, L 230 мм, то

- 3,6 мкм/град. .

Если чувствительность устройства пор дка 0,OOlc,To при этом необходимо регистрировать перемещение преобразовател  с точностью около 3,6 мкм

Предлагаемый термостат обладает не только упрощённой конструкцией по сравнению с известным, но и позвол ет увеличить изотермичность всего рабочего объема за счет применени 

в нем в качестве рабочего вещесттва более высокотемпературных жидкостей , что в результате дает возможность повысить точность статировани . .

Claims (2)

1.Кейн В.М. Конструирование терморегул торов . М., Советское радио,

1971, с.74-77.

2.Авторское свидетельство ГССР йо за вке 2608205/18-24,

кл. G 05 D 23/30, 1978 (прототип).

X

к;| у...

-

:

:.,,К1.„,,

sJS5