Жидкостный термостат

(511 4 С 05 0 23 3 ВСЕГО"Щ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И СН СВИДЕТЕЛЬ 4) ванов ство СССР /30, 1985. во СССР 30, 1981. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(57) Изобретение относится к измерительной технике и мозет быть использовано для стабилизации температурыобъектов, обеспечения рекимов реализа.ции реперных точек температурнойшкалы, для градуировки образцовых ипрецизионных термометров. Цельюизобретения является повышение стабильности и однородности температур1368868 10 15 20 25 30 ного поля в рабочем объеме жидкостного термостата.Жидкостный термостатсодержит заполненный термостатирующей жидкостью цилиндрический корпус1 с крышкой 2,коаксиально расположенный в нем стакан 3 для размещенияисследуемого объекта, мешалку 10,дванагревателя 6 и 8, один из которыхразмещен на цилиндрическом корпусе.и датчик 15 температуры, Мешалка 10установлена на дне цилиндрическогокорпуса по его оси,стакан снабжен 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для стабилизации температурыобъектов, обеспечения режимов реализации реперных точек температурнойшкалы, для градуировки образцовыхи прецизионных термометров.Цель изобретения - повышение стабильности и однородности температурного поля в рабочей зоне,На чертеже представлен жидкостныйтермостат.Жидкостный термостат содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2,стакан 3. Термостатирующая жидкость4 заполняет стакан 3 и кольцевой зазор 5 между стаканом 3 и цилиндрическим корпусом 1. Нагреватель 6 равномерно намотан на цилиндрическийкорпус 1. На нижней части стакана 3выполнены отверстия 7, расположенныеравномерно по его окружности, Другойнагреватель 8 из проволоки в изоляции размещен вокруг нижней частистакана 3 на уровне отверстий 7. Вцентре дна корпуса 1 выполнено углубление 9, в котором установлено основание мешалки 10 с магнитами 11,Соосно с мешалкой 10 под дном корпуса 1расположен магнит 12, жестко соединенный с приводом 13.Внутри стакана3 над отверстиями 7 установлено спрям.ляющее устройство 14 с квадратнымиячейками в поперечном сечении дляпрохода жидкости 4, Над спрямляющимустройством 14 внутри стакана 3 устанонлен датчик 15 температуры. Нанаружной поверхности стакана 3 устаотверстиями 7, расположенными у егодна на цилиндрической поверхности,а другой нагреватель размещен вокругнижней части стакана на уровне отверстий,Стакан снабжен также спиралеобразными ребрами 16, укрепленнымина его наружной поверхности. Термостат имеет цилиндрический экран 19,охватывающий корпус термостата, итретий нагреватель 20, установленныйна наружной поверхности экрана. 1 з.п,ф-лы, 1 ил. 2новлены спиралеобразные ребра 16,Исследуемый объект 17 размещен в стакане 3. С помощью винтов 18 он укреплен на крышке 2.Вокруг корпуса 1 расположен цилиндрический экран 19. На его наружной поверхности равномерно намотан третий нагреватель 20 и установлен датчик 21 температуры. Датчики 15 и 21 температуры, нагреватели Ь,Ы и 20 соединены с блоком 22 регулирования температуры. Экран 18 закрыт наружным корпусом с изоляцией 23,Термостат работает следующим образом.Стакан 3 и кольцевой зазор 5 заполняют термостатирующей жидкостью 4. Включают привод 13 и тем самым приводят во вращение магнит 12. Вращение магнита 12 приводит во вращение мешалку 10 за счет сил магнитногосцепления между магнитами 12 и 11.Вращение мешалки 10 образует направленный турбулизированный циркулирующий поток жидкости снизу вверх внутри стакана З,затем сверху вниз вкольцевом зазоре 5 и через отверстия7 снова внутрь стакана 3. При этомпоток омывает и вступает в теплообмен последовательно с нагревателем8 при входе в стакан 3 и с датчиком15 температуры. Далее поток жидкости4 омывает объект 17,цилиндрическуюповерхность стакана 3, переливается через его край и по спиралеобразной траектории перемещается вниз в кольцевом зазоре 5,вступая в теплообмен со стенками корпуса 1,стакана 3 иф 3 1368868 спиралеобразными ребрами 16. Спрямляющее устройство 14 уменьшает масштаб турбулентных пульсаций скоростии температуры потока жидкости 4 после воздействия мешалки 10 и одновременно предохраняет исследуемый объект17 от механического контакта с мешалкой 10. После образования циркулирующего потока жидкости 4 в термостате 10 Ф о р м у л а включают блок 22 регулирования температуры, ожидают выхода температурыв термостате на заданное значениеи выполняют измерения исследуемыхпараметров или свойств объекта 17.Осесимметричное расположение нагревателя 8 относительно рабочегообъема термостата,повышение интенсивности теплообмена в зазоре 5 засчет развития поверхности ребрами 16и увеличение времени теплообмена приспиралеобразной траектории движенияжидкости 4 в зазоре 5 позволяетувеличить однородность температурного поля не только внутри стакана3 - рабочем объеме,но и во всемобъеме термостатирующей жидкости.С помощью нагревателя 20, датчика 21 температуры и блока 22 регулирования температура экрана 19 устанавливается близкой к значению температуры в рабочем объеме термостата.При значениях температуры в термостате, сильно отличающихся от температуры окружающей среды, это позволяет значительно снизить потребляемую нагревателем 6 мощность посравнению с мощностью, необходимойпри отсутствии экрана 19, что поэво" ляет с более высокои точностью регулировать температуру корпуса 1.Кроме того, наличие экрана 19 уменьшает 5радиальные потери тепла от рабочего объема в окружающую среду и тем самым уменьшает радиальные градиенты температуры в рабочем объеме. и з о б р е т е н и я 1. Жидкостный термостат, содержащий заполненный термостатирующейжидкостью цилиндрический корпус скрышкой, коаксиально расположенный 15в нем стакан для размещения исследуемого объекта, мешалку, два нагревателя, один.из которых размещен нацилиндрическом корпусе и датчик температуры, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью повышения стабильности и однородности температурногополя в рабочей зоне, мешалка установлена на дне цилиндрического корпуса,стакан снабжен отверстиями, расположенными у его дна на цилиндрическойповерхности, а другой нагревательразмещен вокруг нижней части стаканана уровне отверстий, причем стаканснабжен спиралеобразными ребрами, 30укрепленными на его наружной поверхности. 2. Термостат по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем,что,с цельюрасширения области применения,он 35снабжен цилиндрическим экраном, охватывающим корпус термостата и третьим нагревателем, установленным нанаружной поверхности экрана. Составитель А.Иванова Техред М. Ходанич Корректор С. Шекмар Редактор Е.Папп 295/50 Тираж 866БНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная 4