Криогенное устройство

 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в криогенной технике. Цель изобретения - повышение надежности криогенного устройства. Криогенное устройство содержит установленный в крышке 1 криостата токоввод 2, прерыватель с неподвижным 3 и подвижным 4 контактами, причем контакт 3 закреплен на токовводе2, а контакт 4 выполнен в виде коромысла с осью качения, расположенной в плоскости резъема контактов 3 и 4. Подвижный контакт 4 связан с термочувствительным элементом , выполненным в виде по меньшей мере двух изогнутых пластин 13 из материала с обратимой памятью формы, расположенных симметрично в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема контактов , и охваченных обмоткой 5 нагревателя . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! л (21) 4645997/24 (22) 03.02.89 (46) 07.02,92. Бюл. N 5 (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики AH УССР (72) Н,А.Грицай, А.Н.Демина, В,R,Æóêoâский, Ю.Н.Коваль и Л.М.Неганов (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 639026, кл. Н 01 В 17/26, 1974. (54) КРИОГЕННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в криогенной технике. Цель изобретения — повышение надежности кри„„Ы2„„1711131 А1 (si)s G 05 О 23/30, Н 01 В 17/26 огенного устройства. Криогенное устройство содержит установленный в крышке 1 криостата токоввод 2, прерыватель с неподвижным 3 и подвижным 4 контактами, причем контакт 3 закреплен на токовводе 2, а контакт 4 выполнен в виде коромысла с осью качения, расположенной в плоскости резъема контактов 3 и 4. Подвижный контакт 4 связан с термочувствительным элементом, выполненным в виде по меньшей мере двух изогнутых пластин 13 из материала с обратимой памятью формы, расположенных симметрично в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема контактов, и охваченных обмоткой 5 нагревателя. 3 ил.

1711131

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в криогенной технике, например в сверхпроводящих магнитных системах, Известно криогенное устройство, в котором подвод питания к сверхпроводящей катушке осуществляется с помощью подвижного токоввода, проходящего через крышку криостата и имеющего переключатель, выполненный в виде вилке и розетки, имеющих совместную резьбу.

Недостатком данного устройства является то, что размыкание и замыкание токоввода со сверхпроводящей катушкой осуществляются вручную, что делает процесс замыкания-размыкания весьма трудоемкой операцией, особенно при рассчитанных на большие токи токовводах из-зи их больших габаритов, а следовательно, и массы, кроме того, при работе в условиях низких температур происходит охрупчивание материала деталей ввода, а следовательно, и вероятно его разрушение, что снижает надежность работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее установленный в отверстии крышки криостата токоввод, который соединен с потребителем через прерыватель, подвижный контакт которого связан с термочувствительным элементом, выполненным в виде стержня, например, из фторопласта или эбонита с коэффициентом теплового расширения, обеспечивающим изменение его линейных размеров, и нагреватель, Однако взаимное расположение нагревателя и термочувствительного элемента приводит к существенному снижению наде>кности работы устройства, поскольку при тепловом циклическом воздействии нагревателя на материал термочувствительного элемента (гомополимеры фторпроизводных этилена и сополимера) в области рабочих температур происходит быстрая релаксация внутренних напряжений, определяющих величину объемного изменения материа а термочувствительного элемента, что, в свою очередь, вызывает изменение температуры замыкания и размыкания контактов. Кроме этого, низка терMîñòàáèëьность указанных материалов, а низкая теплопроводность этих материалов не обеспечивает однородное распределение рабочих температур по длине термочувствительного элемента в его поперечном сечении, что также существенно ухудшает коммутационные свойства устройства.

55 памяти формы, расположенных симметрично в плоскости, перпендикулярной плоскости 7 разъема неподвижного 3 и подвижного

4 контактов. Обмотка 5 нагревателя охватывает пластины 13.

Целью изобретения является повышение надежности криогенного устройства, Поставленная цель достигается тем, что в криогенном устройстве, содержащем установленный в отверстии крышки криостата токоввод, который соединен с потребителем через прерыватель, подвижный контакт которого связан с термочувствительным элементом, и нагреватель, термочувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере, двух изогнутых пластин из материала с обратимой памятью формы, симметрично расположенных на осях, установленных на подвижном и неподви>кном контактах прерывателя в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема этих контактов, при этом обмотка нагревателя охватывает изогнутые пластины.

Пластины выполнены с изгибом, обусловленным свойствами материала, обеспечивающими работу устройства в заданном температурном режиме (например, сплава на основе меди), На фиг,1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — сечение А — А на фиг,1; на фиг,3 — сечение Б — Б на фиг,1, Криогенное устройство состоит из проходящего через крышку 1 криостата (не показан) токоввода 2 и расположенного в нижней его части прерывателя, включающего в себя неподвижный 3 и подвижный 4 контакты и узел управления ими, состоящий из термочувствительного элемента с электроизолированной обмоткой 5 нагревателя.

Неподвижный контакт 3 жестко закреплен на токовводе 2, а подвижный контакт 4 выполнен в виде коромысла с осью качения на кернах 6 в нижней части, причем ось качения лежит в плоскости 7 разъема неподвижного 3 и подвижного 4 контактов, а керны б закреплены в кронштейне 8, установленном на потребителе, например на сверхпроводящей катушке (не показана), причем к подвижному контакту 4 жестко закреплена пайкой сверхпроводящая шина 9, а на боковой поверхности, параллельной плоскости разьема,-неподвижного 3 и подви>кного 4 контактов располо>кены электроизоляционные кронштейны 10 и 11 с параллельными осями 12, на которых крепится термочувствительный элемент, состоящий по меньшей мере из двух изогнутых пластин 13 с отверстиями 14 на концах, выполненных из материала, обладающего эффектом обратимой

1711131

Фиг 2

При работе криогенного устройства существует два режима: режим замыкания контактов 3 и 4 прерывателя и режим размыкания контактов 3 и 4.

Криогенное устройство работает следующим образом.

В режиме замыкания контактов при подаче управляющего тока на нагреватель 5 пластины 13 разогреваются и расправляются, поворачивая подвижный контакт 4 до замыкания с неподвижным контактом 3. Рабочий ток по токовводу 2 через неподвижный 3 и подвижный 4 контакты и сверхпроводящую шину 9 идет к потребителю (например, сверхпроводящей катушке).

В режиме размыкания контактов при прекращении подачи управляющего тока на нагреватель 5 пары хладагента из полости криостата охлаждают пластины 13, которые сжимаются и отводят подвижный контакт 4, прекращая подачу тока к пОтребителю.

Формула изобретения

Криогенное устройство, содержащее ус5 тановленный в отверстии крышки криостата токоввод, соединенный с потребителем через прерыватель, подвижный контакт которого связан с термочувствительным элементом, и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что, с целью повышения надежности криогенного устройства, термочувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух изогнутых пластин из материала с обратимой памятью формы, симметрично

15 расположенных на осях, установленных на подвижном и неподвижном контактах прерывателя в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема этих контактов, при этом обмотка нагревателя охватывает изогнутые

20 пластины.

1711131

Составитель В.Жуковский

Редактор И.Шмакова Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская

Заказ 339 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101