Низкотемпературный термостат

Авторы патента:

G05D23/30 - автоматические регуляторы с вспомогательными термостатами, действующими на термочувствительные элементы, например для предупреждения изменений температуры (автоматические регуляторы вообще и регуляторы, не ограниченные только контролем температуры G05B)

F25D3/10 - с применением сжиженных газов, например жидкого воздуха

Владельцы патента RU 2482404:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для испытания на прочность металлических образцов. Заявлен низкотемпературный термостат, содержащий блок регулирования температуры, рабочую ванну, наполненную теплоносителем, решетку для размещения образцов, датчик температуры. Поддержание заданной температуры и однородность температурного поля осуществляют с помощью дозировано подаваемого жидкого азота из резервуара-термоса в рабочую ванну-термос, наполненную теплоносителем через электроклапан, управляемый блоком регулирования. Затем жидкий азот попадает на экран-рассекатель и стекает в теплоноситель. Все равномерно перемешивают контуром-форсункой посредством подачи сжатого газообразного вещества. Тем самым обеспечивают дополнительную циркуляцию теплоносителя. Технический результат - повышение обеспечения равномерности температурного поля. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для испытания на прочность металлических образцов.

Известен низкотемпературный термостат, содержащий блок регулирования температуры, погруженный в ванну и зафиксированный винтами с входными и выходными патрубками, холодильную машину, крышку термостата, теплоноситель, решетку для размещения образцов, датчик температуры, кабель, соединяющий блок регулирования и холодильную машину, переливной патрубок, сливной шланг (рекламный проспект ООО «Термэкс», прототип).

Недостатками данной конструкции являются большие габариты, сложность конструкции и высокая стоимость.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является простота и надежность работы низкотемпературного термостата, предназначенного для поддержания температуры и обеспечения равномерного температурного поля.

Данный технический результат достигается с помощью конструкции низкотемпературного термостата. Низкотемпературный термостат содержит блок регулирования температуры, рабочую ванну-термос, наполненную теплоносителем, решетку для размещения образцов, датчик температуры. Поддержание заданной температуры и однородность температурного поля осуществляют с помощью дозировано подаваемого жидкого азота из резервуара-термоса в рабочую ванну-термос, наполненную теплоносителем через электроклапан, управляемый блоком регулирования температуры. Затем жидкий азот попадает на экран-рассекатель и стекает в теплоноситель. Все равномерно перемешивают контуром-форсункой посредством подачи сжатого газообразного вещества. Тем самым обеспечивают дополнительную циркуляцию теплоносителя.

На чертеже изображено устройство и функциональная схема низкотемпературного термостата.

Конструкция низкотемпературного термостата состоит из блока регулирования температуры 1, резервуара-термоса жидкого азота 2, крышки резервуара 3, выходной трубки 4, верхней съемной панели 5, экрана-рассекателя 6, рабочей ванны-термоса 7, компенсационных проводов 8, датчика температуры 9, блока питания 10, соединительных проводов 11, вентиля подачи сжатого газообразного вещества (например, сжатого воздуха) 12, манометра 13, соединительного шланга 14, электроклапана подачи жидкого азота 15, люка верхней панели 16, ручек для снятия верхней панели 17, входного патрубка для нагнетания сжатого газообразного вещества (например, сжатого воздуха) 18, контура-форсунки с отверстиями 19, решетки для размещения образцов 20, теплоносителя 21.

Работа низкотемпературного термостата заключается в поддержании температуры от -80°C до -10°C циркулирующего теплоносителя 21 (например, спирта этилового) и обеспечении равномерного температурного поля в рабочей ванне-термосе 7. Циркуляцию теплоносителя 21 обеспечивают сжатым газообразным веществом (например, сжатым воздухом), поступающим из воздушной магистрали через вентиль 12, под давлением P=0,2-0,3 см², контролируемым манометром 13. Далее через соединительный шланг 14, входной патрубок 18 и контур-форсунку 19 с отверстиями ⌀ 1,5 мм по всему периметру рабочей ванны-термоса 7.

Поддержание в диапазоне температур от -80°C до -10°C теплоносителя 21 посредством охлаждения жидким азотом осуществляют блоком регулирования температуры 1. Температуру теплоносителя 21 в рабочей ванне-термосе 7 измеряют датчиком 9, представляющим собой платиновый термометр сопротивления. В зависимости от установленного задания (значения уставки температуры и скорости ее изменения) и действительной температуры теплоносителя, электронная схема блока регулирования формирует команды управления на электроклапан подачи жидкого азота 15 через блок питания 10. В электроклапан 15 жидкий азот поступает под атмосферным давлением из резервуара-термоса 2 и далее через экран-рассекатель 6 стекает в теплоноситель 21 рабочей ванны-термоса 7, где дополнительно осуществляют их перемешивание контуром-форсункой. Технологическая изолирующая решетка 20 предназначена для размещения на ней образцов для испытания. Люк верхней панели 16 снабжен прорезью для крепления самоцентрирующих щипцов (не показано). Ручки 17 по бокам верхней панели 5 служат для ее отделения от корпуса рабочей ванны-термоса 7.

В течение двух лет данный низкотемпературный термостат применяется в комплексе с маятниковым копром типа 2130 КМ-0,3 для испытаний на прочность металлических образцов с надрезом «NIST» по методу «Шарпи» для низкой LL и высокой НН видов энергий. Статус соответствия дважды подтвержден Американским национальным институтом стандартов и технологий по обеспечению надежности материалов (Боулдер, штат Колорадо 80305-3328).

Низкотемпературный термостат, содержащий блок регулирования температуры, рабочую ванну, наполненную теплоносителем, решетку для размещения образцов, датчик температуры, отличающийся тем, что поддержание заданной температуры и однородность температурного поля осуществляют с помощью дозировано подаваемого жидкого азота из резервуара-термоса в рабочую ванну-термос, наполненную теплоносителем через электроклапан, управляемый блоком регулирования температуры, на экран-рассекатель жидкого азота и далее в теплоноситель, равномерно перемешиваемый контуром-форсункой, обеспечивающей дополнительно циркуляцию теплоносителя посредством подачи сжатого газообразного вещества.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к терморегулируемым криостатным устройствам. .

Устройство для стабилизации температуры элементов микросхем и микросборок // 2461047

Изобретение относится к технике регулирования температуры в прецизионных электронных устройствах и может быть использовано для поддержания постоянства параметров этих устройств в широком диапазоне температур окружающей среды (ТОС).

Термостат // 2454699

Изобретение относится к аналитическому машиностроению. .

Устройство стабилизации температуры воздуха барокамеры // 2450314

Изобретение относится к области испытаний и выходного контроля терморегуляторов с чувствительными манометрическими элементами, включающими термочувствительный элемент и сильфон, заполненные парожидкостной смесью пропана, пружинными задающими устройствами и исполнительными устройствами в виде контактных групп, предназначено для оценки функционирования терморегуляторов при массовом их производстве и может быть использована для оценки функционирования терморегуляторов указанного типа в различные моменты времени в нормальных условиях контроля.

Эндотермический генератор // 2379741

Изобретение относится к термостатированию и может быть приненено в научных и технических экспериментах с приборами и чувствительными элементами, требующими их точной термостабилизации, в космической и авиационной технике.

Термоэлектрический автомобильный термостат // 2367801

Изобретение относится к системам охлаждения автомобильного двигателя. .

Терморегулируемое криостатное устройство // 2366999

Изобретение относится к области физико-технических испытаний и исследований материалов и предназначено для автоматической стабилизации температуры объекта в интервале 4,2-350 К с точностью ±0,02 К.

Способ регулирования и стабилизации температуры и устройство для его осуществления // 2366998

Устройство для термостабилизации компьютерного процессора с применением вакуумного диода // 2352978

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. .

Устройство для термостабилизации нескольких объектов на разных температурных уровнях // 2310901

Изобретение относится к средствам термостабилизации объектов и может использоваться для одновременной стабилизации температуры нескольких объектов, имеющих разные оптимальные рабочие температуры.

Устройство для транспортировки и/или хранения, содержащее изолирующий баллон с двойной стенкой // 2454617

Криораспылитель // 2444323

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к распылителям жидкого азота. .

Криохирургический аппарат // 2438615

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к криохирургическому инструменту, который может быть использован в гинекологии, онкологии, урологии, нейрохирургии, дерматологии, косметологии, а также в общей хирургии.

Устройство для замораживания продукта // 2395045

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для замораживания пищевых продуктов. .

Установка криозамораживания в псевдоожиженном слое // 2384279

Изобретение относится к фармацевтической, медико-биологической, пищевой и другим отраслям промышленности и может быть использовано для криозамораживания сыпучего сырья растительного происхождения, например ягод, резаных овощей, грибов и т.д.

Установка для витрификации ооцитов и эмбрионов млекопитающих // 2349846

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к камерам для замораживания биообъектов, и может быть использовано в биологии, эмбриологии, медицине (экстракорпоральное оплодотворение и др.), животноводстве.

Устройство для хранения и подачи криогенного продукта и способ хранения и подачи криогенного продукта // 2347971

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации емкостей для хранения криогенных продуктов. .

Устройство для замораживания продуктов // 2331028

Изобретение относится к холодильной технике и может применяться для замораживания пищевых продуктов. .

Криостат // 2304745

Изобретение относится к устройствам для охлаждения с применением сжиженных газов и может быть использовано при проведении низкотемпературных исследований в следующих областях: физика низких температур, электрические и магнитные измерения, биофизика, медицина.

Устройство заправки емкости для хранения продуктов при низких температурах и способ заправки емкости для хранения продуктов при низких температурах // 2301948

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации емкостей для хранения продуктов при низких температурах.

Криостат // 2491470