Термостатирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 НИЕ ИЗ ЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ 1 6 специальноееплофизическ ельство СССР 1/02, 1974. УСТРОЙСТВО ится к облас- приборостроепри создании,б. использованых охлаждающе-натв, а конкретноимитаторов абсЧТ), служащих длости источниковлазеров. Цель терм ния,и м различи устройс гревающихдля термостабилютно черного я калибровки излучения, на- зобретения лизации ела (А о мощи име ермоэле и мож приборостроению ьзовано при созд ающе-нагревающих я термостабилизац рическом ыть испо нии различ устройств, ии имитато- (АЧТ), мощности ных охлажда именно длров абсолслужащих тно черного тела ля калибровки по излучения, напр ер источникоров.Цельюматизация ся автоазона ния являе рение диа зобре а ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Государственноеконструкторское бюро тго приборостроения(54) ТЕРМОСТАТИРУИЩЕЕ зобретение относится ермостатирования. На чертеже изображено предлагаемо ермостатирующее устройство, разрез.Р 25 В 21/02, Н О 1 1 35 автоматизация и расширение диапазонатермостатирования. Для этого устройство содержит два постоянных обращенных друг к другу разноименнымиполюсами магнита, один из которых рамещен на объекте термостатирования,а другой - на подвижном теплообменнике, а также нагреватель, пружинырастяжения и переключатель. Нагрева"тель установлен на поверхности объекта термостатирования, пружины - наштангах, а переключатель - на кожухесо стороны подвижного теплообменникаПри нагревании АЧТ с помощью термобатареи при переходе точки Кюри происходит размагничивание магнитов.Термобатарея с теплообменником поддействием пружин перемещается в опорах по штангам, и теплообменник, воздействуя на переключатель, отключает термобатарею и включает нагреватель. 1 ил. Термостатирующее устройство содержит объект 1 термостатирования, а именно абсолютно черное тело (АЧТ) в виде диска с рабочей поверхностью, служащей для приема светового излучения, например лазерных устройств, теплоизоляцию 2 с наружным кожухом 3. АЧТ 1 на поверхности, противоположной рабочей, имеет нагреватель 4. К этой же поверхности прилегает многокаскадная термобатарея 5 с верхним каскадом 6, а нижним каскадом 7 она прилегает к теплообменнику 8, Термобатарея 5 с теплообменником 8 мо 3 1511548 жет перемещаться в опорах 9 по штангам 10 при помощи пружин 11 растяжения. На поверхности АЧТ 1, прилегающей к верхнему каскаду 6 термобата 5 реи 5, жестко закреплен кольцевой магнит 12 с магнитными полюсами на торцах. Такой же магнит 13 жестко закреплен на поверхности теплообменника 8, к которой примыкает нижний кас кад 7 термобатареи 5. Оба магнита расположены друг к другу разноименными полюсами. Между теплообмеником 8 и кожухом 3 установлен микровыключатель 14.Термостатирующее устройство работает следующим образом,АЧТ статируется в широком интерва-Ю ле температур от - 30 до 300 С. Теплоизоляция 2 с наружным кожухом 3 предохраняет от непосредственного теплообмена с внешней средой АЧТ. Статирование в диапазоне отдо 25о100 С АЧТ осуществляется при помощи термобатареи 5, причем до температур ниже окружающей среды термобатарея 5 охлаждает АЧТ 1, а выше температуры окружающей среды термобатарея ра ботает в форсажном режиме (меняется полярность), Целесообразность работы термобатареи 5 в режиме нагрева не выше 100 С обусловлена технологией изготовления (температура припо для 35 коммутации ветвей термоэлементов), а также увеличением энергозатрат по сравнению с джоулевым нагревателем (например, высокоомный проволочный нагреватель). При работе в темпера турном диапазоне 100 - 300 С следует кинематически отделить тепловую связь термобатареи 5 с теплообменником 8 и объекта статирования - АЧТ 1, в противном случае выключенные батареи 45 будут паразитной массой, которую следует нагревать, увеличивая постоянную времени выхода в режим, а также будут тепловым мостом, увеличивающим теплопотери в окружающую среду. Кинематическое разобщение тепловой связи осуществляется следующим образом, При нагревании АЧТ 1 спомощью термобатареи 5 до 70-100 С происхоб дит размагничивание магнитов 12 и 13, 55 выполненных из материала с точкой Кюри, находящейся в температурном интервале 70 - 100 С. Сплавы с содержанием 702 Ре + 307. М 1 имеют точку Кюри около 70 С. В зависимости от примесей можно заранее точно установить точку Кюри для установленных магнитов, Выше этой точки магниты теряют свои магнитные, свойства, и под действием пружин 11 растяжения термобатарея 5 с теплообменником 8 перемещается в опорах 9 по штангам 10, При увеличении воздушного зазора теплопередача между АЧТ 1 и термобатареей 5 за счет изменения вида теплопередачи (с теплопроводностью на конвективный теплообмен) падает примерно в 100-150 раз. При перемещении теплообменник 8 замыкает микро- выключатель 14, который через блок управления (не показан) отключает термобатарею 5 и включает нагреватель 4, При переходе на режим статирования с высоких температур на низкие отключается нагреватель 4. При остывании АЧТ 1 до температуры несколько ниже точки Кюри магнитам 12 и 13 возвращаются их первоначальные магнитные свойства и они, преодолевая сопротивление пружин 11, прилегают к поверхности АЧТ 1, При этом мукровыключатель 14 размыкает цепь питания термобатареи 5, а в момент начала движения термобатареи 5 с теплообменником 8 по штангам 10 через блок управления включает термобатарею 5 на охлаждение. Как видно из работы устройства, его не нужно снабжать дополнительным датчиком температуры, дающим команды на включение и выключение нагревателя 4 и термобатареи 5.Ф о р м ул а и з о бр ет е ни яТермостатирующее устройство, содержащее теплоизолированный кожух и размещенные в нем объект термостатирования, термобатарею, контактирующую одними спаями с объектом термостатирования и имеющую на других спаях установленный на штангах подвижный теплообменник, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматизации и расширения диапазона термостатирования, устройство дополнительно содержит два постоянных об-ращенных друг к другу разноименными полюсами магнита, один из которых размещен на объекте термостатирования, а другой - на подвижном теплообменнике, нагреватель, пружины оастяжеСоставитель Е.ВиноградовТехред М.Моргентал Корректор Т,Колб Редактор М.Циткина Тираж 462 Заказ 5887/42 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103 5 15115486ния и переключатель, причем нагрева- штангах, а переключатель - на кожух тель установлен на поверхности объек- со стороны подвижного теплообменнита термостатирования, пружины - на ка.