Криостат

СОКИ СОВЕТСОЦИАЛ ИСТИЧРЕСПУБЛИН 480 9) (11) Х ЬР 25 РЗ ЕН ЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ С довогследова 036292,т Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО(54)(57) КРИОСТАТ, содержащий корпукрепленную в нем на подвеске емкодля хладагента, имеющую тепловой ктакт с рабочей камерой, крышку струбками для заливки хладагента ивода его паров, о т л и ч а ю щ яс я тем, что, с целью расширения .технологических возможностей криос та, емкость для хладагента имеет сферическую Форму и в центре ее укреплен чувствительный элемент конденсационнсго датчика уровня, имеющий . сФерическую обслочку с укрепленной в ней капиллярной трубкой для подсоединения к органу, регулирующему подачу жидкого хладагента в емкость, прн этом в оболочке датчика соосно укреплен стакан и связанная с ним одним концом по меньшей мере одна втулка, а полости рабочей камерй и емкости сообщены посредством трубки, устансвленной с образованием кольцевого зазора вокруг капиллярной трубки так, что один конец ее размещен в стакане, а другой укреплен в стенке емкости, причем между трубкой для подвода хладагента и оболочкой датчика размещен экран, а емкость для хладагента выполнена иэ высокотеплопроводного материала.Изобретение относится к криогенной технике, а именно к криостатам, предназначено для охлаждения входных блоков СВЧ приемных устройств радиотелескопов и может быть испсльзовано в области СВЧ радиосвязи, радиолокации 5 и радиоастрономии.Известен криостат для охлаждения объектов, перемещающихся в пространстве, а именно для охлаждения аппаратуры, устанавливаемой на борту самолета или ракеты. Криостат содержит вакуумную камеру, кольцеобразный резервуар для хладагента, находящийся в рубашке с двойной стенкой, трубопровод, соединяющий резервуар с Рубашкой, очистители, дроссельные клапа" ны, экраны 11.Такой криостат рассчитан на относительно кратковременную эксплуатацию (время полета) и требует небольшсго запаса хладагента, Однако при использовании криостата для охлаждения блоков, установленных на антенне радиотелескопа, необходимс обеспечить егопрерывную работу в течение длительу. ного времени. Такой режим эксплуатации криостата требует периодической подливки хладагента. Решение этой задачи для данного криостата сзязано со значительными трудностями измерения уровня хладагента в резервуаре З 0 кольцеобразной формь при изменении положения криостата в пространстве. Другими недостатками этого криостата являются его сложность и невысокая надежность, обусловленные наличием 35 системы датчиков температуры, нагревателей, дросселей и очистителей. Кроме того, обеспечение доступа к объекту связано с необходимостью раэгеметизации вакуумной изоляции. 40Известен криостат, содержащий корпус, укрепленную в нем на подвеске емкость для хладагента, имеющую тепловой контакт с рабочей камерой, крышку с трубками для заливки хлад агента и отвода его паров (21.Недостатком криостата является то, что при наклонах и переворачивании его происходит выливание хлад- агента, приводящее к нарушению теплового режима.Целью изобретения является расширение технологических возможностей криостата.Поставленная цель достигается тем, что в криостате, содержащем корпус, укрепленную в нем на подвеске емкссть для хладагента, имеющую тепловой контакт с рабочей камерой, крышку с трубками для заливки хладагента и отвода его паров, емкость для хлад агента имеет сферическую форму и в центре ее укреплен чувствительный элемент конденсационного датчика уровня, имеющий сферическую оболочку с укрепленной в ней капиллярной труб кой для подсоединения к органу, .регулирующему подачу жидкого хладагента в емкость, при этом в оболочке датчика соосно укреплен стакан и связанная с ним одним концом по меньшей мере одна втулка, а полости рабочей камеры и емкости сообщены посредством трубки, установленной с образованием кольцевого зазора вокруг капиллярной трубки так, что один конец ее размещен в стакане, а другой укреплен в стенке емкости, при этом между трубкой для подвода хладагента и оболочкой датчика размещен экран, а емкость для хладагента выполнена извысокотеплопроводного материала.На фиг. 1 изображен криостат, разрез; на фиг. 2 - датчик уровня хлад- агента, разрез.Криостат имеет наружный корпус 1, крышку 2 с трубками 3 и 4 для заливки хладагента и отвода его паров.Внутри корпуса 1 укреплена на подвес" ке 5 емкость б, имеющая тепловой контакт с рабочей камерой 7, Емкость б имеет сферическую форму и в центре ее укреплен чувствительный элемент конденсационного датчика 8 уровня, который имеет сферическую оболочку 9. В этой сферической оболочке 9 ук;( реплена капиллярная трубка 10 для подсоединения к органу, регулирующему подачу жидкого хладагента в емкость б.В оболочке 9 датчика 8 соосно укреплен стакан 11 и связанная с ним одним концом по меньшей мере одна втулка 12, Полости рабочей камеры 7 и емкости б сообщаются между собой посредством трубки 13, установленной с образованием кольцевого зазора вокруг капиллярной трубки 10 таким образом, что один ее конец размещен в стакане 11, а другой укреплен в стенке емкости б. Между трубкой 3 для провода хладагента и оболочкой 9 датчика 8 размещен экран 14. Охлаж даемый объект 15 окружен толстостенным экраном 16 из материала с высокой теплопроводностью, находящимся в тепловом контакте с емкостью б.Эффективная теплоизоляция осуществляется за счет многослойной экранновакуумной изоляции (не показана), достаточно длинной тонкостенной подвески 5, выполненной из материала с низкой теплопроводностью, и экранов 17Охлаждение объекта 15 осуществляется за счет его непосредственного теплового контакта с емкостью б, за счет излучения с поверхности экрана 16, а также парами хладагента, кипя" щего в емкости б. Пары хладагента из емкости б через втулки 12, а также зазор между стаканом 11 и патрубком 13 поступают в стакан 11, а затем через зазор между капиллярной трубкой1062480 Юг.ВНИИПИ аз 10196/39 Тираж 530 Подписи филиал ППП "Патент ,г,ужгород,ул.Проектная,4 10 и трубкой 13 отводятся в рабочуюкамеру 7. Температура стенки емкости6 и экрана 16 соответствует температуре хладагента и практически независит от его уровня, так как емкость 6 и экран 16 имеют малое тепло" 5вое сопротивление за счет того, чтовыполнены толстостенными из высокотеплопроводного материала. Системаавтоматики, имеющая реле времени,осуществляет подливку хладагента вкриостат из сосуда-хранилища до момента полного выкипания хладагентаиз емкости 6. Датчик 8 обеспечивагет отключение системы подливки хладагента.в момент соприкосновения поверхности хладагента с шаровой оболочкой 9 датчика 8 в любом положениикриостата. Шаровая оболочка 9 датчика8 защищена экраном 14, укрепленнымв емкости 6, от попадания на неехладагента в момент подливки. Принаклоне и переворачивании криостатавыливание хладагента через трубку 13 предотвращается тем, что свободный конец последней находится внутри шаровой оболочки 9 датчика 8. Конец трубки 13 в любом положении криостата не погружается в хладагент.Выливание хладагента через трубку 3исключается установкой обратногоклапана 18. Поскольку в данном криостате датчик 8 уровня имеет форму, соответст-. вующую форме емкости 6 для хладагента и расположен в центре ее, а свободный конец трубки 13 для отвода паров из емкости 6 находится внутри сферической оболочки 9 датчика 8, возможно осуществить автоматическую подливку хладагента в любом положе" нии криостата в пространстве и предотвратить попадание жидкого хлад-. агента в рабочую камеру, что дает воэможность обеспечить работоспособность криостата при любых положениях его в пространстве.