Соособ тёрмостатирования и устройство для его осуществления

 

6 i 3 Советских

Социалистических

Республик

Щф ьф ффй

Кл. 421, 12 т

Зависимое от авторского свидетельства №вЂ”

Заявлено 04.XI.1962 (№ 801736 26-10) MIlK б Olk с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 13.VIII.1964 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 14.Х.1964

Государственный комитет по делам изобретений

И открытий СССР

"ДК

Автор изобретения:

И. В. Зо

СНОСОВ ТЕРМ(ОСТАТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (.".". писная zpynna (5З

Известные способы термостатирования холодHblx спаев измерительных термопар и устройства для их осуществления сложны, так как связаны с включением и выключением термобатареи от сигналов замыкания контактов при изменении фазового равновесия системы.

Предлагаемый способ термостатирования отличается от известных тем, что термостатирование производят, изменяя тепловое сопротивление между холодными спаями термобатареи и термостатируемой камерой путем изменения воздушного зазора между ними, Устройство для осуществления предложенного способа отличается от известных тем, 15 что в нем термостатируемая камера связана с одним концом сильфона, а неподвижная тпуба соединяет второй конец этого сильфона

Й с коммутационоl) пластиной холодного слал термобатареи. Такая конструкция устройства 20 позволяет регулировать воздушный зазор.

Для устранения перекоса зазора камера закрепляется на направляющей трубе.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, 25

Сосуд 1 из материала, хорошо проводящего тепло, заполнен дистиллированной водой и герметически закрыт, В центр сосуда (введен контрольный спай измерительной термопары 2 ч .р з пробку 8 из материала, хорошо прово- 30 дящего тепло. Термопара 2 проходит. внутрь трубки 4 из малотеплопроводного материала и находится в хорошем тепловом контакте с наконечником 5. Для устранения влияния конвективных потоков в жидкости термопара 2 окружена защитным кожухом б, а сосуд— теплоизоляцией 7. В термостатируемый объем

8 введен сильфон 9, прикрепленный одним концом к коммутационной пластине 10 холодного спая термобатареи через теплоизолирующую трубу 11. Сосуд 1 охлаждается термоэлементами 12, которые подсоединены через электроизолирующие прокладки И к основанию (4, через которое отводится тепло, выделяющееся на горячих спаях термобатареи.

Ток в термобатарею подводится по прогодам 15. Термобатарея все время включена на ток, создающий холодопроизводительность при самой высокой заданной температуре окружающеи среды. Термобатарея охлаждает термостатируемый объем через тонкий воздушный зазор между верхней стенкой сосуда и коммутационной пластиной (О холодного спая. Чтобы зазор был со всех сторон одинаковым, сосуд укреплен на направляющей теплоизолирующей трубе 1б, которая может двигаться по неподвижной трубе 11.

В выключенном состоянии прибора вся вода в сосуде находится в жидком виде, и зазор!

64447! ф

17

lI (Ю

16

Х между сосудом н холодным спаем минимален.

После включения термобатареи сосуд быстро охлаждается и вода начинает замерзать. При этом объем системы вода — лед увеличивается, сильфон 9 начинает сжиматься и воздушный зазор увеличивается. Это приводит к увеличению перепада температур между сосудом и холодным спаем термобатареи, а следовательно, и к увеличению перепада температуры между горячим и холодным спаями термобатареи, что уменьшает ее холодопроизводительность. Зазор меняется до тех пор, пока холодопроиэводительность термобатареи не приходит в соответствие с натеканием тепла через изоляцию, При изменении температуры внешней среды потребная холодопроизводительность батареи уменьшается, зазор растет и перепад температуры на батарее увеличивается, пока холодопроиэводительность ее не уменьшается до нужного уровня. Таким образом, при изменении температуры внешней среды изменяется только толщина намерзшего льда, но полностью он никогда не оттаивает и вода, находясь в фазовом равновесии со льдом, всегда имеет температуру 0 С. Для предупреждения намерзания влаги из окружающего воздуха в зазоре он герметически уплотнен гибкой круглой стенкой 17, Зазор .может быть увеличен путем наполнения незамерзающей жидкостью с высокой теплопроводностью.

Термастат можно использовать и для других веществ, например таких, у которых при замерзании объем системы жидкость — лед уменьшается. В этом случае сильфон должен располагаться со стороны, противоположной

4 термобатарее и труба 11 должна быть закреплена на наружном кожухе прибора. Тогда прн замерзании зазор будет также увеличиваться.

Предмет изобретения

1. Способ термостатирования, основанный на изменении сВоАсТВ наполнителя термостата при переходе наполнителя из одного фазового состояния в другое, отл и ч а ющийся тем, 0 что, с целью термостатирования холодных спаев термопар, в процессе термостатирования изменяют тепловое сопротивление между холодными спаями термобатареи и термостатируемой камерой путем изменения величины

И гоздушноrо зазора между ними, пропорционального холодопроизводительности термобата еи. . Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее герметизированную и теп20 лоизолированную камеру с водой для термостатируемого объекта, сильфон, неподвижную и подвижную трубы и термобатарею, отл и. ч ающееся тем, что, с целью регулирования воздушного зазора между холодными спаями

25 термобатареи и термостатируемой камерой, последняя связана с одним концом сильфона, введенного внутрь термостатируемой камеры и перемещающегося при изменении фазового равновесия системы вода — лед по неподвижЗо ной трубе, соединяющей второй конец сильфона с коммутационной пластиной холодного спая термобатареи.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью устранения перекоса зазора, 35 термостатируемая камера закреплена на направляющей трубе.