Термокриостат

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 407158 Союз СоветскихСоциапиотичеокихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18.Х 1,1971 ( 1715608/23-26). Кл, Г 25 с 1 3/106 05 с 1 23/00 нением заявкис присо ПриоритетОпубликовано 21.Х.1973. Бюллетень46 Дата опубликования описания 2.11.1974 осударственныи комитетСовета Министров СССРоа делам изобретенийи открытий УДК 621.59(088,8) Азт орыизобретения ф. Ижнин и А. М, Бондарен Заявитель ЕРМО КР ИОСТАТ Изобретение относится к технике низких гемператур, в частности к области тепловых испыпганий радиоэлектронной аппаратуры при низких температурах.Известен термокриостат для тепловых испытаний радиоэлектронной аппаратуры, содержащий теплоизолированный корпус с перфорированными полками для испытуемых изделий, трубопровод с распылительным соплом для хладагепта и центробежный вентилятор для циркуляции охлаждающей среды, в котором крыльчатка вен силятора выполнена в виде горизонтально расположенной конусообразной чаши с радиальными прорезями и направляющими лопатками на боковой поверхности. Распылительное сопло трубопровода установлено внутри чаши для распыла хладагента прп помощи лопаток, а к всасывающей стороне вентилятора подключена цилипдроконическая трубчатая вставка для создания в камере направленной циркуляции хладагента, Однако указанное устройство не исключает влияния металлических деталей на испытуемую радиоаппаратуру. Кроме того, па этом устрсзйстве нельзя проводить испытания при температуре выше 0 С.Предложенный термокриостат обеспечивает более широкий диапазон тепловых испытаний и полностью исключает влияние металлических деталей на радиоэлектронную аппаратуру. Это достигается тем, что выполненные нз обычных материалов рабочие узлы термокрностата, обеспечивающие необходимую температуру теплоносителя и его направленную циркуляцию, вынесены за пределы камеры и смонтированы в отдельный теплоизолированный блок, соединенный с объемом камеры всасывающим и нагнетательным каналами.Выполнение камеры без применения метал лических частей и соответствующей по объему количеству и размерам испытуемых изделий позволяет свести до минимума длину вызодоз измерительных обмоток изделий. В связи с тем, что камера в предлагаемом термо крностате ие содержит никаких рабочих узлов н связана с температурным блоком лишь двумя каналами, конструкция ее существенно упрощается, появляется возможность выполнить камеру легкосъемной, провести ши рокую унификацию узлов термокриостата ииметь для одного температурного блока и терморегулятора набор сменных камер, различных по пазначсшпо и объемам.Необходимое перемешивание потока тепло носителя в объеме самой камеры для уменьшения перепада температур по объему (которое в известных термокриостатах создается размещением в объеме камеры вентилятора н установкой различных по конструкции ци лнндров-обтекателей), обеспечивается в пред60 65 лагаемом термокриостате тем, что нагнетательный канал в камере является раздвоенным с входами отдельных каналов в объем, расположенными с разных сторон объема и по его краям и направленными по касательной к внутренней цилиндрической поверхности камеры.На фиг, 1 схематично показан описываемый термокриостат; на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг, 1 (стрелками указано направление движения газовых потоков в рабочем объеме камеры).Термокриостат состоит из камеры 1, температурного блока 2, автоматического регулятора температуры 3 и используемых при работе в области температур, ниже температуры окружающей среды, питателя 4 и сосуда Дюара 5 типа СДс хладагентом, преимущественно жидким азотом, Камера собрана из шести пластин из теплостойкого пенопласта 6 с предварительно выполненными в них отверстиями и выемками, образующими рабочий объем камеры и каналы для входа и выхода потоков. Пластины помещены в сварной кожух 7 из винипласта. В температурном блоке расположены центробежный вентилятор 8 с приводом 9, всасывающим патрубком 10 и нагнетательным патрубком 11. Во всасывающем патрубке размещены нагреватель 12 и трубка 13 со штуцером для соединения с питателем. В нагнетательном патрубке находится датчик температуры 14 (термопара градуировки Х=К). Выводы от электродвигателя вентилятора, термопары и нагревателя связаны с регулятором температуры. В качестве тепловой изоляции температурного блока использована минеральная вата. Выступающие из температурного блока концы патрубков для соединения с камерой входят в соответствующие отверстия камеры. Питатель снабжен нагревателем 15, уплотнительной втулкой 16 и для соединения со штуцером температурного блока гайкой 17. Рабочий объем камеры закрыт крышкой 18 из теплостойкого пенопласта, на которой может быть закреплен держатель образцов,Термокриостат работает следующим образом.Для работы в области температур, выше температуры окружающей среды, после загрузки в камеру измеряемых образцов и установки на регуляторе температуры требуемой температуры производят включение термокриостата, При этом подается напряжение па электродвигатель вентилятора и нагреватель 12. Вентилятор непрерывно засасывает воздух . из камеры, который подогревается нагревателем, перемешивается вентилятором и через два входящих по краям касательно к внутренней цилиндрической поверхности камеры канала непрерывно подается в камеру. Образующиеся при этом два сходящихся навстречу друг другу спирально закрученных в разные стороны потока интенсивно перемешиваются, что сводит к минимуму перепады тем 5 ю 15 го 25 зо 35 40 45 50 55 4пературы в объеме камеры. После достижения требуемой температуры регулятор температуры по сигналу датчика температуры уменьшает напряжение на нагревателе до величины, достаточной для компенсации тепловых потерь устройства,Для работы в области температур, ниже температуры окружающей среды, после загрузки в камеру измеряемых образцов требуется посредством питателя подключить к температурному блоку сосуд Дюара с хлад агентом, Для этого нижний конец питателя опускается в сосуд Дюара, горловина сосуда Дюара уплотняется резиновой втулкой, гайка питателя соединяется со штуцером температурного блока, и затем производится соединение выводов нагревателя питателя с регулятором температуры. Далее устанавливается требуемая температура и включается термокриостат. При этом подается напряжение на электродвигатель вентилятора и нагреватель 15 питателя. Под действием тепла, выделяемого на нагревателе питателя, хладагент в сосуде Дюара испаряется, давление паров хладагента растет, в результате чего хлад- агент в жидком и парообразном состояниях через отверстия в нижнем конце и в средней части трубки питателя по трубке 13 поступает во всасывающий патрубок вентилятора, разбрызгивается, засасывается вентилятором, перемешивается и попадает в камеру. В связи с тем, что большая часть жидкой фракции хлад- агента испаряется в патрубках и вентиляторе, отпадает необходимость установки змеевика. Сбрасывание избыточного давления изза подачи и испарения в термокриостате хлад- агента осуществляется через трубку небольшого диаметра, соединяющую всасывающий патрубок с окружающей средой. После достижения требуемой температуры регулятор температуры по сигналу датчика температуры уменьшает напряжение на нагревателе питателя до величины, при которой подаваемого в камеру хладагента достаточно для компенсации теплопритока в устройство извне. Переход на другие значения температур осуществляется на регуляторе температуры.Предлагаемый термокриостат, в котором камера и ее рабочее пространство не имеют металлических деталей, позволяет производить высокочастотные измерения температурного коэффициента ферритов и других радиодеталей. Прп этом точность поддержания температуры в диапазоне от плюс 150 С до 0 С составляет +0,2 С, а от 0 С до минус 150 С она равна +-0,5 С. Перепад температур между изделиями не превышает 1 С. Предмет изобретения1. Термокриостат, содержащий выполненную из теплоизоляционного материала - ди. электрика рабочую камеру для испытуемых изделий, центробежный вентилятор для усреднения температуры и создания направленной407158 ВггРА Составитель И. Соседоведактор Н. Корченко Техред Т. Ускова Корректор Н. Стельмаказ 71614 Изд.2004осударственного кокпо делам изобретеМосква, Ж, Рауш Тирана 576тета Совета Министргий и открытийскан иаб., д. 45 ПодписиСССР ИИИПИ Сапунова Типографи циркуляции теплоносителя, распылительное сопло и питатель для подачи хладагента, нагреватель и терморегулятор с датчиком температуры, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения высокочастотных испытаний изделий и унификации конструкции, центробежный вентилятор и размещенные в его патрубках распылительное сопло, нагреватель и датчик температуры смонтированы в отдельный от камеры тепло- изолированный блок, соединенный с объемом камеры всасывающим и нагнетательным каналами.2. Термокриостат по п. 1, отличающийсятем, что, с целью упрощения конструкции, ра бочая камера выполнена из отдельных, помещенных в неметаллический кожух пластин из теплоизоляционного конструкционного материала - диэлектрика с выполненными в них отверстиями и выемками, образующими при 1 О сборке рабочий обьем камеры и каналы длявхода и выхода теплоносителя.