Термостат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 920662Опубликовано 15.04,82. Бюллетень14Дата опубликования описания 25.04.82 по делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. А. Ша пиро и С. А. Петров Омский политехнический институт " ., .(54) ТЕРМОСТАТ Изобретение относится к радиотехнике,в частности к устройствам термостатирования, и может быть использовано, например,при исследовании и производстве пьезокварцевых генераторов,Известен термостат, содержащий камеру тепла, нагреватель и систему управлениямощностью подогрева, в котором для защиты от воздействия температуры окружающей среды использованы различные теплоизоляционные материалы (фетр, пенопласт),окружающие камеру тепла. 1 3,Однако такой термостат имеет большиетепловые потери, повышенную мощность потребления и малую точность поддержания температуры, в Связи с сравнительно высокойтеплопроводностью теплоизоляционных материалов.Наиболее близким техническим решениемявляется термастат, использующий вакуумную теплоизоляцию (сосуд Дьюара), в которой расположены камера тепла с нагревателем и первым блоком управления, теплоизоляционную пробку с нагревателем ивторым блоком управления 12.Однако в этом термостате поддержаниепостоянной температуры в камере тепла осуществляется изменением мощности первого и второго нагревателей. Высокие теплоизоляционные свойства сосуда Дьюара приводят к тому, что мощность, рассеиваемая в термостатируемом объекте, расположенном в камере тепла, вызывает перегрев последней, вследствие чего в установившемся режиме, температура термостатирования выше температуры окружающей среды на 1 О - 20 С независимо от температуры термостатирования. Это обстоятельство снижает предельное значение окружающей температуры, при которой возможно поддержание заданной температуры термостатирования (на величину перегрева) и увеличивает потребляемую мощность. Кроме того, после включения термостата наблюдается переходный процесс установления температуры в камере тепла, продолжительность которого определяется не только теплоемкостью системы, но и теплоизоляционными свойствами сосуда Дьюара (чем выше качество теплоизоляции, тем продолжительнее переходный процесс).Целью изобретения является расширение диапазона температур термостатирования, уменьшение мощности, потребляемой сис 920662темой термостатирования, и сокращение времени переходного процесса установления температуры внутри термостата.Указанная цель достигается тем, что термостат содержит сосуд Дьюара с теплоизоляционной пробкой ц вакуумированной полостью, с расположенной в ней рабочей камерой с первым нагревателем, связанным с первым блоком управления, и второй блок управления, в вакуумированной полости установлен регулируемый генератор водорода, подключенный к выходу второго блока управления, установленного в рабочей камере, кроме того, регулируемый генератор водорода выполнен в виде полого цилиндра из пористого титана, активированного водородом, с расположенным в нем вторым нагревателем.На чертеже приведен предлагаемый термостат.Терюостат имеет сосуд Дьюара 1, в который помещены рабочая камера 2, первый нагреватель 3 и первый блок управления 4, теплоизоляционную пробку 5, закрывающую сосуд Дьюара. В вакуумированную полость 6 сосуда Дьюарапомещен регулируемый генератор водорода 7, представляОший собой цилиндр из пористого титана, активированный водородом, внутри которого находится второй нагреватель 8, связанный через выводы с вторым блоком управления и датчиком температуры на чертеже условно обозначены вместе) 9, расположенные в рабочей камере 2. После включения термостата температура в камере 2 Говышаетсл за счет мощности, рассеиваемой нагревателем 81, При достижении заданного значения температуры, контролируемого датчиком 9, с выхода второго блока управления 9 на цагр( - ватель 8 подаегся определенное элсктри еское напряжение, благодаря чему активный элемент генератора 7 НЬристый цилиндр из прессованного титана) разогревается и из него выделяется водород, которыЙ был Вне.- рсн в цилиндр за счет специальной технологической операции. При этом вакуумировацная полость между стенками сосуда Дьюара 1 заполняется водородом, который, обладая высокой тец;цн:роводцостью ,раз В 7 выше теплопроводности воздуха), изменяет теплопроводность сосуда Дьюара . и тем самым изменяет тепловук) связь между окружаюцей средой и рабочей средой 2. Б результате этого температура на наружной поВерхности сосуда Дьюара 1 достигае( с ьционарного значения во столько раз оыстрее, во сколько раз изменилась теплоЗроводность сосуда Дьюара 1) и переходный про цесс прекращается. После выключения и:- гревателя 8, выделившийся водород снова погло(цается цилиндром генератора 7 и те.;лопроводность сосуда Дьюара 1 уменьшается до первоначальнои величины. При повышении температуры окружающей среды мош; ность, выделяемая В нагревателе 3, с помощью блока управления 4 умегьшается и при задацном значении температуры окружаюгцей среды станоцится ранной нулю. При дальнеЙНсм новыНенни темпе,:)ат" ры Окрмжаюгцей среды, регулирование температуры в рабочей камере 2 осугцествляется только за счет увеличения еплопроводцости сосуда Дьюарапосредством измецсния тока через нагреватель 8 генератора 7.Таким образом, наличие управляемого е.нератора 7 в Вакуумированном пространстВе сосуда Льк)рра 1 позволяе; осуцествлять 15 рею(лире Вни( темпс ратуры не голькл засчет ш)дьч)да тепла В терм остатиръемый Обсм ц 1; з ( ( с,;( ; 01 В да В Окг, р аю шхю с-д, чго дае". Возмор.;(,ос;ь с:ижать температур. термост-тирозан:я. снижая тех юсамым потэсо.1 яс)у 0 мОцпо) ь 1 В сраянении с протоНсм (, ИОН 11(изменем;иапазоце гечер;Ггур на 5- 2)с, К)ом(- того, изменение теплопроводн(хсти сосуда Дьюара позволяет сокра сить вре (15 1 ереходцого роцесса установления тем;ературь в ермостате /5 В 5 -- О раз НО срр В 1 с:и 10 с известнъм).В гредлагаемом терм )стаге иместсл возможность быстрого х мен. ИВнял ". м пера- х ры В тер(остртир, с мом об ьс мс. 1". О 1 озволяеИСПОЛЬЗОВР "( Ь,анЫ С 0 ОС 1 РТ В 1)СЖИМЕ 1 е ремен БОи тт) )1 с ратх (1).ерх 0(татрО(а ния.30 Г,)х( .В(т со;Грж;1 црЙ (Ос", юарателоизо,яИО:ной .(гб 1(ОЙ и па к,", миро.ВснОЙ полостью, с 1)асполоне 1 ой В нейраООчей .;меройсОВы)1 нагревателем.СВ 5 Зацным " 1 ервым олокох сс.Оавлсния, иВтопой о,10( щс НР(влецрл )т,) чои 1 щ(.Я техчто ". Н,.ью асц:.,).И;5, ивзо температ;) .срмост) проц и л, т.,)мо(трг содер)кп) х ст 1 ОцленьЙ 1РхРОВВ 1:1( Й 110лост. р(.Гу, и руем ый Г(ерат(1) Водозода,подключ(пцыи к Выхолч ВтоОГО блокарава( и 5 ( тацов.(ец;.ого В рабо)ей камере.Тсрмстрт по и 1, Отл.(РэЙЙ(з тем.,что р. г;лр.руехыр ге не)втор ьодс(рома Вы-,о;.:ен В Взде по;1 ог; ци)Вндра из попистоГ ) ) и) ац акиви)она цноО ВоОо.ом сраспо.(ОН 1 ых В пех торэк 1 аВВИ)лс м.СО(1 1( К И И Ц ( О ) М;.1 К,гъ 1 01 С( 51 (Составительвтин Техред Л. ВойкТираж 908ИИПИ Государственного копо делам изобретений и35, Москва, Ж - 35, Рау шсППП Патент, г. Ужгород 113 лиал