Термостат

 

Изобретение относится к системам регулирования, в частности, температуры с помощью термочувствительных элементов и может быть использовано при создании термостатирующих приборов. Цель изобретения - повышение точности термостатирования за счет уменьшения теплового сопротивления между кассетой и контуром термостатирования. Термостат содержит рабочую камеру 1 термостатирования, заполненную термостатирующей жидкостью, кассету 10 для размещения объектов 11 термостатирования, термочувствительный элемент 7 и источник тепла (холода) 9. Новым является образование полости с эластичной мембраной 5 наружной поверхностью кассеты 10 и внутренней поверхностью рабочей камеры 1 и заполнение ее термостатирующей жидкостью 6 с температурой замерзания, равной температуре статирования, а рабочая камера 1 связана с термочувствительным элементом 7 и заполнена термостатирующей жидкостью 3 с температурой замерзания, на 0,05-0,2 К ниже заданной температуры статирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1483434 (д1) 4 б 05 0 23/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4185275/24-24 (22) 21.01.87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро научного приборостроения производственного объединения «Львовприбор» (72) A. Н. Дьяченко, С. И. Лабжинский и В. П., Шварц (53) 621.555 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1097978, кл. G 05 D 23/30, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 830355, кл. G 05 D 23/30, 1981. (54) ТЕРМОСТАТ (57) Изобретение относится к системам регулирования, в частности температуры с помощью термочувствительных элементов и может быть использовано при создании термостатирующих приборов. Цель изобретения — повышение точности термостатирования за счет уменьшения теплового сопротивления между кассетой и контуром термостатирования. Термостат содержит рабочую камеру 1 термостатирования, заполненную термостатирующей жидкостью, кассету 10 для размещения объектов 11 термостатирования, термочувствительный элемент 7 и источник тепла (холода) 9. Новым является образование полости с эластичной мембраной 5 наружной поверхностью кассеты 10 и внутрнней поверхностью рабочей камеры 1 и заполнение ее термостатирующей жидкостью 6 с температурой замерзания, равной температуре статирования, а рабочая камера 1 сгязана с термочувствительным элементом 7 и заполнена термостатирующей жидкостью 3 с температурой замерзания на 0,05 — 0,2 У, ниже заданной температуры статирования.

1 ил.

1483434

Изобретение относися к системам регулирования, в частности, к регулированию температуры с помощью термочувствительных элементов и может быть использовано при создании термостатирующих приборов.

Цель изобретения — повышение точности термостата.

На чертеже представлен термостат.

Термостат содержит рабочую камеру 1, рубашку 2, первую термостатирующую жидкость 3, полость 4, эластичную мембрану 5, вторую термостатирующую жидкость 6, термочувствительный элемент 7, выполненный в виде сильфона и микропереключателя, блок 8 регулирования и исполнительный элемент 9. В камере 1 установлена кассета 10 с отверстиями для размещения объектов 11 термостатирования.

На наружной поверхности рабочей камеры 1 установлен исполнительный элемент 9 в виде источника тепла (холода) — термоэлетричес- 20 кой батареи, питание батареи осуществляется с помощью источника 12 питания через. блок 8 регулирования. Для съема тепла с горячих спаев термобатареи 9 установлен радиатор 13. Для теплоизоляции рабочей камеры 1 и кассеты 10 предусмоттены вкладыши 14 и теплоизоляционный кожух 15. Объекты термостатирования размегцены в отверстиях 16 кассеты 10. Зазоры между обьектами термостатирования и стенками отверстий вкладышей 14 заполнены теплопроводной жидкостью — 3 / -ным водным раствором 1 )аС1.

Устройство работает следующим образом.

При включении термостата с источника 12 питания подается напряжение на термобатарею 9, которая охлаждает рабочую ка- gg меру 1. Термостатирующая жидкость 3 (О,бо-ный раствор глицерина в дистиллированной воде) охлаждается и при температуре фазового перехода (0,12 С) замерзает, в ней появляются кристаллы новой фазы льда. При этом объем термостатирую- 40 щей жидкости 3 увеличивается, термочувствительный элемент (сильфон с микропереключателем) 7 выдает сигнал о достижении температуры фазового перехода, который поступает на блок 8 регулирова- 4 ния, отключающий источник12 питания термобатареи 9. При увеличении температуры часть льда плавится, объем термостатирующей жидкости 3 уменьшается, термочувствительный элемент 7 через блок 8 регулирования и источник 12 питания вклю- 0 чает термобатарею 9, охлажденную рабочую камеру 1, таким образом в рабочей камере 1 постоянно поддерживается двухфазное состояние термостатирующей жидкости 3 и температура, равная температуре ее фазового перехода (0,12 С). 55

Термостатирующая жидкость(дистиллированная вода), имеющая температуру фазового перехода (О С), равную заданной температуре статирования, и находящаяся в непосредственном контакте с раоочей камерой 1 и кассетой 10, переохлаждается от рабочей камеры, имеющей температуру ниже температуры кристаллизации воды, и нагревается от кассеты 10, которая, в свою очередь нагревается от объектов 11 термостатирования. Суперпозиция этих противодействующих факторов поддерживает термостатирующую жидкость 6 в двухфазном состоянии (вода — лед), при котором ее температура равна температуре фазового перехода, в этом случае, несмотря на значительное натекание теплоты по объектам термостатирования 11, их температура близка к заданной температуре статирования.

Изменение внешних условий (температуры окружающей среды, напряжения питания, загрузки термометрии и т. д.) приводиз к изменению соотношения твердой и жидкой фаз (льда и воды) в термостатирующей жидкости 6 и не приводит к изменению ее температуры.

При работе термостата изменение объема термостатирующей жидкости 6 компенсируется эластичной мембраной 5, защищающей термостатирующую жидкость от воздействия внешней среды.

Поддержание в двухфазном состоянии первой термостатирующей жидкости 3, претерпевающей фазовый переход при температуре статирования, обепечивает заданную температуру статирования. Вторая термостатирующая жидкость 6 обеспечивает переохлаждение первой термостатирующей жидкости для поддержания ее в двухфазном состоянии, требования к точности поддержания температуры, равной температуре фазового перехода второй термостатируюгцей жидкости, контуром термостатирования снижаются, это приводит к упрощению конструкции и электрической схемы контура термостатирования.

Формула изобретения

Термостат, содержащий рабочую камеру, окруженную рубашкой, заполненной первой термостатирующей жидкостью, полость с эластичной мембраной, заполненной второй термостатирующей жидкостью, термочувствительный элемент, соединенный через блок регулирования с исполнительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности термостатирования, в нем полость с эластичной мембраной образована наружной поверхностью рабочей камеры и внутренней поверхностью рубашки и заполнена второй термостатирующей жидкостью с температурой замерзания, равной температуре термостатирования, а первая термостатирующая жидкость имеет температуру замерзания на 0,05 — 0,2К ниже температуры термостатирования.