Термостат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистических Республик(22) Заявлено 111278 (21) 2 б 93511/18-24 6 05 0 23/30 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 2304,81, Бюллетень Но 15Дата опубликования описания 23,04,81 4 .Ъ уЭ,Э, Волынский, В.С, Заволженский, В.Г. КаРпови Д,А. ТайцФ1Государственное специальное конструкторскоебюро теплофизического приборостроения( 54 ) ТЕРМОСТАТЕ Изобретение относится к термостатированию и может быть использовано для обеспечения теплового режима радиоэлектронной аппаратуры и других устройств.Известен термостат с высокой изотермичностью термостатируемого объема, содержащий термостатируемый . корпус и .термоэлектрические батареи, обеспечивающие заданный температур" ный режим, в котором обеспечение изотермичности рабочего объема достигается тем, что термостатируемыйкорпус выполнен из алюминиевого сплава в виде. цилиндрических камер, 15 равномерно расположенных по окружности, в центре которой размещены термоэлектрические батареи. Тепловая связь термобатареи с термостатируе-. мыми камерами осуществляется посред-20 ством перемычки из алюминиевого же сплава, к которой с двух противоположных сторон примыкают рабочие спаи термобатареи 13Однако в устройстве тепловая связь цилиндрических камер с термобатареями осуществляется только с одной (внутренней) стороны. При малых размерах камеры термическое сопротивление материала стенок может 30 быть допустимым, однако при уэеличении объема цилиндров растут линейные размеры камер, вследствие чего неизотермичность стенок может стать чрезвычайно большой. Таким образом, это устройство пригодно для термостатирования сравнительно небольших объектовНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, изотермичность в котором досдостигается за счет того, что камера термостата поделена на секции, каждая из которых содержит равномерно распределенныйпо поверхности нагреватель. В центре каждого нагревателя (или группы нагревателей) расположен датчик температуры с .размещаемой на нем дополнительнойобмоткой нагрева, которая своим тепловым потоком компенсирует тепловой поток, идущий от основного нагревателя через рабочую камеру термостата на датчик температуры и, тем самым, исключает влияние термического сопротивления контакта датчика и стенки камеры. В результате обеспечивается высокостабильное поддержание температуры термостатирования, при этом изотермичность за счет деления каме824159 60 65 ры на секции достигается н аначитель-.но большем объеме .2.Недостатком этого устройстна является то, что каждая из секций в общей температурной мозаике являетсясугубо независимым элементом, имеющим свой датчик, регулятор и нагреватель, функциональная же связь достигается путем настройки всех секцийтаким образом, чтобы разность температур статирования любых двух секцийне превышала допустимую. Из этогоследует, что каждая секция должнабыть настроена индивидуально, причемпри настройке требуется знать абсолютное значение температуры. Крометого, к системе терморегулированиядолжны быть повышены требования постабильности но времени, так какуход температурных точек статиронания, связанный с влиянием окружающей среды изменением характеристикэлементов регулятора и т,п. приводит в конечном итоге к ухудшениюизотерйичности объема, вследствиечего возникает также необходимостьпериодического контроля качестнарегулирования в каждой из секций,.что усложняет эксплуатацию устройства, в особенности, при достаточнобольшом числе секций,Цель изобретения - повышение точности термостатирования.путем уменьшения градиента температур и упрощение настройки термостата.Цель достигается тем, что термостат, содержащий теплоизолированнуюкамеру, термоэлектрическую батарею,первый датчик температуры, установленный в теплоизолированной камереи связанный с многоканальным регулятором температуры, второй датчик тем 8 ературы и рабочую камеру, установленную внутри теплоизолированнойкамеры и разделенную на секции, накаждой из которых размещен равномерно распределенный нагреватель, дополнительно содержит тепломеры, установленные между секциями рабочейкамеры, а второй датчик температурыустановлен в центральной секции рабочей камеры, причем тепломеры ивторой датчик температуры связаныс многоканальным регулятором температуры,, На чертеже представлена принципи"альная схема термостата.з Термостат содержит камеру 1, окруженную теплоизоляцией 2. Рабочаякамера с размещенными в ней объектами термостатирования установленав камере 1 и разделена на секции3-5. Секции 3 и 5 имеют тепловой контакт с секцией 4 через тепломеры б.Группы тепломеров, равномерно распределенные по каждой из сторон секции 4, электрически независимы другот друга и соединены друг с другом вкаждой из групп последовательно, На свободных поверхностях секций 3-5равномерно распределены электрические нагреватели 7. На внешней стороне теплоизоляции 2 размещены термоэлектрические батареи 8 с электровентиляторами 9 и 10 соответственнотепловыделяющих и теплопоглощающихспаен. При входе воздуха н камеру 1установлен первый датчик 11 температуры, например терморезистор, Второйдатчик 12 температуры размещен вмассе металла секции 4. Тепломеры б,датчики 11 и 12 температуры подключены к многоканальному регулятору 13температуры (каждый к своему каналу),5 Термостат работает следующим образом.После включения термостата посредством термоэлектрических батарей8, первого датчика 11 температурыЩ и канала Ч регулятора 13 в установившемся режиме работы поддерживается температура воздуха н камере 1на уровне Т, В общем случае этотуровень находится внутри диапазонавероятных изменений температуры окружающей среды То, (Тр( Т ( ТоВоздух прокачивается вентилятором10 по замкнутому тракту, включающему объем камеры 1 и термоэлектрические батареи 8. Интенсивное движениевоздуха обеспечивает равномерностьтемпературного поля в камере 1 иулучшает условия теплообмена на спаях термоэлектрических батарей 8. Тепло с оребрения тепловыделяющих спаевснимается наружным .воздухом, прокачинаемым вентилятором 9.С помощью нагревателей 7 второгодатчика 12 температуры и канала (регулятора 13 температура секции 440 устанавливается и поддерживается .на уровне Т, который на 0,5 - 1 Квыше уровня Т. На тот же уровеньТ с помощью нагревателей 7 и независимых каналов 1 ирегулятора 134 выводятся секции 3 и 5, причем управляющим элементом в них являютсятепломеры б, При появлении разноститемператур между центральной секцией 4 и каждой из секций 3 и 5 на выо ходе каждой из групп тепломеров бпоявляется электрический сигнал, используемый каналамиирегулятора для повышения напряжения питания нагревателей 7 той или иной секции. Таким образом, обеспечиваетсявысокая, изотермичность всей рабочейкамеры с размещенными н ней объектами статирования,Кроме предлагаемого допустимого также деление рабочей камеры на большее число секций так, чтобы центральная секция 4 была окружена другими секциями со всех сторон, при этом температура секции 4 поддерживается с помощью второго датчика 12 темпе824159 Формула изобретения 0 волженский Корректор, Г. Решет ник оставитель В.ехред М. Коштур Н. Рогулич Реда Подписноеитета СССРкрытийнаб., д, 4/5 Заказ 09/69 ВНИИПИ Государ по делам изо 035, Москва, Ж Тираж 940венного коетений и оРаушская Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород; ул. Проектная ратуры, а температура окружающих секций - с помощью тепломеров 6.Изобретение технически эффективно, может широко применяться при создании термостатов с высокой степенью изотермичности и позволяет, по сравнению .с известными, значительно упростить настройку термостата. Термостат, содержащий теплоизолированную камеру, термоэлектрическую батарею, первый датчик температуры, установленный в теплоизолированной камере и связанный с многоканальным 15 регулятором температуры, второй датчик температуры и рабочую камеру, установленную внутри теплоизолированной камеры и разделенную на секции, на каждой из которых размещен равномер"но распределенный нагреватель, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности термостатирования путем уменьшения градиентатемператур и упрощения настройкитермостата, он содержит тепломеры,установленные между секциями рабочейкамеры, а второй датчик температурустановлен в центральной секции рабочей камеры, причем тепломеры ивторой датчик температуры связаны с .многоканальным регулятором температуры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 377749, кл. 6 05 0 23/30, 1979.2, Авторское свидетельство СССРР 468226, кл. 6 05 0 23/30 (прототип) .