Устройство для термоциклических испытаний образцов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 533 9) й 3/60 У СВИДЕТЕЛЬС АВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ(71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 563603, кл, 6 01 й 3/60, 1976.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЦИКЛИЧЕ. СКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ(57) Изобретение относится к испь.тдтельной технике, к испытаниям на прочность, Цель изобретения - сокращение времени испытаний и снижение расхода хладагента за счет увеличения теплового сопротивления между камерами и уменьшения перетока среды из одной камеры в другую, а также упрощение монтажа при смене образцов, На горловину сосуда 1 Дьюара с помощью1753364 г перфори 4 ованногб переходника 5 установлена камера 3 нагрева, В контейнере 11 размещены испытуемые изделия с возможностью перемещения из камеры 3 нагрева, Термоциклирование осуществляется при перемещении из камеры нагрева в сосуд Дьюара. За счет выполнения перфорации на Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для проведения испытаний изделий на термоудэрИзвестно устройство для испытаний об разцов на термостойкость, содержащее камеру нагрева с расположенным на ее крышке клапаном, камеру охлаждения, выполненную в виде стакана, установленного в цилиндрической части камеры нагрева по 10 скользящей посадке, и неподвижнуюштангу с контейнером для испытуемых изделий,Наиболее близким к изобретеййю по технической сущности и достигаемЬму"результату является установка для термоцик лирования изделий, содержащая соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения, которые отделены друг от друга рядом поперечно установленных 20 экранов, со средством отвода среды в атмосферу в виде трубки, проходящей через экраны, и контейнер для размещения образцов с механизмомего перемещения иэ одной камеры в другую, 25Недостатками устройства, принятого за прототип, являются наличие переходника постоянного сечения, соединяющего каме ры нагрева иохлаждения, по которому, несмотря на наличие ряда горизонтально 30 установленных экранов, передается за счет теплопроводности значительная часть теп лоты от камеры нагрева к камере охлаждения, что вызывает дополнительное испарение части жидкого криопродукта в 35 камере охлаждения, выполнение средства для отвода среды в атмосферу в виде трубки, проходящей через камеру нагрева и экраны, приводящеек тому, что появляется дополнительный тепловой мост, который 40 снижает эффективность действия экранов и через который переносится некоторое количество теплоты из камеры нагрева в камеру охлаждения. Кроме того, ограниченное проходное сечение этой трубки и наличие опре деленного гидравлического сопротивления не исключают возможности повышения давления во внутреннем обьеме камеры охпереходнике осуществляется отвод пэров хлэдагента в атмосферу и одновременнО увеличивается тепловое сопротивление, переходника, Переходник 5 насаживаетсяна горловину сосуда Дьюара,чтооблегчает мон.таж при смене образцов. 1 з,п, ф-лы, 1 ил,лаждения при ийтенсивном испарении жидкого криопродукта в период охлаждения изделий, что ведет к перетечке части холодных паров в объем камеры нагрева и последующему увеличению продолжительности периода нагрева газа в этой камере, э следовательно, и к увеличению времени нагрева образцов до заданной температуры,Цель изобретения - сокращение времени испытаний и снижение расхода жидкого криопродукта.Цель достигается тем, что в устройстве для термоциклических испытаний образцов, содержащем соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер для размещения образцов с механизмом его перемещения из одной камеры в другую, средство для отвода среды выполнено в виде перфорации, размещенной на боковой поверхности переходника.Наличие перфорации на переходнике, который является тепловым мостом между камерой нагрева и верхним торцом горловины сосуда Дьюара, по которому передается часть теплоты от камеры нагрева к горловине сосуда Дьюара, приводит к уменьшению площади поперечного сечения теплового моста на том участке длины, который имеет перфорацию, что снижает величину тепло- притока, идущего по переходнику от камеры нагрева к камере охлаждения. Дополнителъное уменьшение теплопритока по переходнику достигается за счет прохода через отверстия холодных паров испарившегося жидкого криопродукта, например жидкого азота, которые охлаждают эту часть переходника и отводят от него часть тепла. Уменьшение тегТлопритоков к горловине сосуда Дьюара, поступающих по переходнику камеры нагрева, снижает теплоприток к камере охлаждения и уменьшает расход жидкого криопродуктэ.Кроме того, благодаря предлагаемой конструкции устройства обеспечивается свободный выход паров криопродукта изхолодной зоны и теплового гээа из зонынагревания при повышении давления в каждой иэ зон сначала в вышеупомянутый переходник, а затем через перфорацию наружу. Свободный выход холодных паров из сосуда . Дьюара сначала в упомянутую полость, а затем через перфорацию наружу в период 55охлаждения контейнера с испытуемыми изделиями в жидком криопродукте в значительной степени исключает подъем паров вкамеру нагрева и охлаждение газа внутринее, что при проведении перибда нагревапозволяет сократить время, необходимоедля нагревания иэделий до заданнойтемпературы. При осуществлении периода нагревания изделий в результате повышениятемпературы гаэ в камере нагрева расширяется и его избыток свободно выходит в переходник и через перфорацию наружу, непопадая в горловину сосуда Дьюара, чтопозволяет избежать дополнительных теплопритоков, а следовательно, и увеличения 10расхода жидкого криопродукта на их покрытие.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство для термоциклических испытаний образцов содержит камеру для охлаждения образцов, выполненную в видесосуда 1 Дьюара с удлиненной горловиной2, соосно установленную над ней камеру 3нагрева, помещенную в кожух 4, переходящий в нижней части в переходник 5, плотнопосаженный на горловину 2 сосуда 1 Дьюара и сообщенный с атмосферой посредством перфорации 6, выполненной насоответствующем ей участке боковой поверхности переходника 5, при этом камеранагрева снабжена электронагревателем 7,теплоизоляцией О и крышкой 9, на которойразмещен механизм 10 для перемещенияконтейнера 11 с образцами, подвешенного 30на трубчатой тяге 12 к ползуну 13, перемещение которого осуществляется с помощьюреверсивного электродвигателя 14. (Система концевых выключателей, контактных устройств, блок управления и автоматики на 35чертеже не показаны).Устройство работает следующим образом,При включении устройства с помощьюэлектродвигателя 14 и механизма 10 перемещения, управляемых блоком управления,контейнер 11 с образцами перемещается внижнюю зону сосуда 1 Дьюара, заполненного жидким продуктом, например жидкимазотом, При охлаждении образцов в контейнере 11 часть жидкого криопродукта испатряется, что вызывает некоторое повышениедавления в сосуде 1 Дьюара. в результатечего пары г 1 однимаются по горловине 2 сосуда 1 и попадают в переходник 5, а затем через перфорацию 6 выходят наружу, охлаждая стенку переходника 5 между отверстиями 6. По достижении заданной температуры охлаждения образцов система автоматического управления проиэводи 1 включение электродвигателя 14 и контейнер 11 перемещается во внутренний обьем камеры 3 нагрева, С помощью электронагревателя 7 гэз во внутреннем объеме камеры 3 подогревается, осуществляется нагревание образцов в контейнере 11 до заданной температуры. При повышении температуры гаэ, находящийся во внутреннем объеме камеры 3 нагрева, расширяется и часть его вытесняется в переходник 5, а через перфорацию 6 выходит наружу. не попадая в горловинусосуда 1 Дьюара, После прогрева образцов до заданной температуры блок управления производит включение механизма 10 перемещения контейнера 11 и цикл повторяется.Таким образом, данное устройство по сравнению с прототипом позволяет сократить время, необходимое для нагрева образцов до заданной температуры, и снизить потери жидкого криопродукта. Кроме того, переходник со стороны соединения с сосудом Дьюара выполнен в виде насадка, ответного по форме горловине сосуда Дьюара, являющимся в данном случае основанием для всего устройства в целом, позволяет обеспечить быструю смену образцов в контейнере, для которой требуется лишь снятие камеры нагрева с горловины сосуда Дьара, что значительно облегчает процесс эксплуатации устройства,Формула изобретения 1, Устройство для термоциклических ис-пытаний образцов, содержащее соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер для размещения образцов с механизмом его перемещения из одной камеры в другую, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокрашения времени испытаний и снижения расхода хладагента за счет увеличения теплового сопротивления ме 1 кду камерами и уменьшения перетока среды иэ одной камеры в другую, на боковой поверхности переходника выполнена перфорация,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения монтажа при смене образцов, переходник со стороны соединения с сосудом выполнен в виде насадка, ответного по формегорловине сосуда.