Термостат

Союз СоветеиикСоциапнетичесиикРеспубпии ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТ) Дополнительное к авт,2) Заявлено 28.10,80 (2) 2999263/18-24 5 )М. Кл. рисоединеиием заяаки М 3/30 аударетеепай квинтет СССР е аеаан нэебретеннйн открытий бликования описания 15,06,8 Да. Усенко нститут прикладной физики АН Молдавской ССРСпециализированное конструкторско-технопогическоеро твердотепьной эпектроники Института прикпвднойфизики АН Мопдавской ССР МОСТА Т диэлектрический корпусшены ппоскопарвппепьнымежэлектродное прострзаполнено электро ром раэмектроды, а .частично порошком, чнику питарввпения, рвтуры иом блокиепнотехнике,остатиросновано напя на диското э не проводным ны к ис бпокомстабипьИзобретение относится к тточнее к устройствам дня термвания раэпичных объектов и овоздействии электрического поперсную среду,Известно устройство, в котором напараппепьные горизонтальные пцастиныподается высокое напряжение, а в межэлектродное пространство вводится эпектропроводный порошок. Под действиемтоэпектрического поля частицы порошкаприходят в автоколебатепьное движениемежду пластинами, Регулирование теплопередачи между ппвстинами осушествпяется изменением частоты колебаний час 1тиц между ппастинами, которая явпяетсяфункцией приложенного напряжения 1.К недостаткам этого технического решения относится невысокая надежностьи узкая область применения, посколькуустройство весьма чувствитеньно к ориентации в поле силы тяжестиНаибонее близким решением к изобретонию явняеФся устройство, содержащее электроды подкпюче то ния, соединенному с уп связанному с датчиком темпе эпектростатическим уравнемер руюшего сигнала 2;К недостаткам этого технического решения следует отнести чувствитепьность к ориентации и необходимость системы стабипизации по горизонтали, что весьма ограничивает обпасть применения.Цепь изобретения - повышение ности работы термостата при изменении ориентации термостата в гравитационном попе и повышение экономичности..Поставленная цепь достигается тем, что термостат, содержащий термостатнруемый объект, два электрода, образуюшнх попость, частично эапопненную эпектропроводным порошком, и подключенных и последоввтепьно соединенным блоку уп 3 9388равления, блоку питания и термодатчику,в нем один электрод выполнен в видесферы в которой расположен второй электрод, выполненный в виде шара в которомразмещен термостатируемый объект; темчто полость между шаром и сферой вакуумирова на,Полость между шаром и сферой можетбыть заполнена парами низкокипящей жидкости, 10Выполнение корпуса и электрода в виде коаксиальных сфер обеспечивает работоспособность термостата при измененииориентации в поле силы тяжести.Вакуумирование или заполнение полости между корпусом и электродом парамижидкостей с низкой температурой кипения и высокой пробивной напряженностьюобеспечивает низкое энергопотреблениетермостата. аоНа чертеже приведена схема предлагаемого термостата,Он состоит из электрода, выполненного в виде сферы 1, в которй на изолирующих распорках 2 установлен второйэлектрод, выполненный в виде шара 3,выполненного из материала с большимкоэффициентом теплопроводности, например меди или алюминия. В электроде 3установлен термостатируемый объект 4,например кристалл генератора второй гармоники, Торцы кристалла изолируютсяот полости и окружающей среды соответствующими оптическим окнами 5, На ша-ре 3 размещены нагреватель 6 и термодатчик 7, соединенный с блоком 8 уп 35равпения, подключенные к блоку 9 питания,Полость между сферой 1 и шаром 3частично заполнена эпектропроводным по 40рошком 10 и вакуумирована или заполнена парами жидкости с низкой температурой кипения и высокой пробивной напряженностью (например, 3 Е 6 ипи ССРпридавлении 0,025-0,22 ат.Предлагаемое устройство работает45следующим образом,При подаче напряжения между сферой1 и шаром 3 частицы порошка 10 приходят в автокоаебательное движение, причем при столкновении с корпусом и электродбм частицы соответственно охйаждаются или нагреваются, обеспечивая такимобразом, перенос тепла от шара 3 к сфере 1,Поскольку частота втопкновений является функцией приложенного напряжения,переносимый тепловой поток также функ 1ционапьно зависит от напряжения,Блок 9 питания, управляемый бпоком,8 регулирования температуры, меняет напряжение между сферой 1 и шаром 3 таким образом, чтобы температура шара 3поддерживалась постоянной,Поскольку силы электрического поляв данной конструкции имеют только радиальные составляющие, то частицы порошка 10, находящиеся не на вертикальной оси термостата, действуют скатывающие силы, концентрирующие частицы внижнем участке полости. Таким образом,теплоперенос через сферический зазорпроисходит, в основном, в нижней части,устройства. При изменении ориентациитермостата в попе силы тяжести областьтеплопереноса перемещается по поверхности шара 3, Однако, в силу сферическойсимметрии, условия теппопереноса приэтом сохраняются. Достигаемая точностьтермостатирования определяется перепадом температур между термостатируемымобъектом 4 и сферой 1, а также условиямитеплоотдачи с поверхности сферы 1, Приналичии в термостатируемом объекте собственного тепловыделения его можно использовать как нагреватель. При отсутствии собственного тепловыделения, а также для быстрого вхождения в режим, шар3 снабжается дополнительным нагревателем 6, Управление тепловыделения в1 этом нагревателе при помощи блока 8 регулирования температуры позволяет дополнительно улучшить точность и надежность термостатирования,Чтобы обеспечить требуемое автоколе-бательное движение частиц электропроводного порошка в электрическом поле в уповиях пониженного давления, требуетсявесьма высокий вакуум, создание которого сопряжено с определенными техническими трудностями. Избежать их можно,, заполнив объем сферической полости парами специально подобранных низкокипящих жидкостей или их смесями. формула изобретения1, Термостат, содержащий термостатируемый объект, два электрода, образующих полость, частично заполненную эпектропроводным порошком, и подключенных к последовательно соединенным блоку питания, блоку управления и термодатчику, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности работы термостата при изменении его ориентации в гравитационном поле, в нем один элек9358916рой ром и сферой заполнена парами низкокинный пяшей жидкости. 5трод выполнен в виде сферы, в кото расположен второй электрод, выпопне в виде шара, в котором размещен термостатируемый объект,2. Термостат по п. 1, о т л и ч а - з ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности термостата, в нем полость между шаром и сферой вакуумирована.3. Термостат по п, 1, о т л и ч а - 1 О ю щ и й с я тем, чго полость между шаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 438863, кл, Р 28 Р 13/16 1968,2, Авторское свидетельство СССР позаявке % 2838850/18 24,кп, 6 050 23/30, 1979 (прототип).