Криогенное устройство

(19 17 26 1)5 6 05 О 23/30,АНИЕ ИЗОБРЕТЕН О ВИДЕТЕЛ ЬСТ СКО логичеом ИнсЖуков и авто- испольЦель ти криГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Опытное конструкторско-техноское бюро с опытным производствтитута металлофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 639026, кл. Н 01 В 17/26, 1974.(57) Изобретение относится к обласматического регулирования и можетзоваться в криогенной техникеизобретения - повышение надежно огенного устройства. Криогенное устройство содержит установленный в крышке 1 криостата токоввод 2, прерыватель с неподвижным 3 и подвижным 4 контактами, причем контакт 3 закреплен на токовводе 2, а контакт 4 выполнен в виде коромысла с осью качения, расположенной в плоскости резъема контактов 3 и 4, Подвижный контакт 4 связан с термочувствительным элементом, выполненным в виде по меньшей мере двух изогнутых пластин 13 из материала с обратимой памятью формы, расположенных симметрично в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема контактов, и охваченных обмоткой 5 нагревателя. 3 ил.Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в криогенной технике, например в сверхпроводящих магнитных системах,Известно криогенное устройство, в котором подвод питания к сверхпроводящей катушке осуществляется с помощью подвижного токоввода, проходящего через крышку криостата и имеющего переключатель, выполненный в виде вилке и розетки, имеющих совместную резьбу.Недостатком данного устройства является то, что размыкание и замыкание токо- ввода со сверхпроводящей катушкой осуществляются вручную, что делает процесс замыкания-размыкания весьма трудоемкой операцией, особенно при рассчитанных на большие токи токовводах из-зи их больших габаритов, а следовательно, и массы, кроме того, при работе в условиях низких температур происходит охрупчивание материала деталей ввода, а следовательно, и вероятно его разрушение, что снижает надежность работы устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее установленный в отверстии крышки криостата токоввод, который соединен с потребителем через прерыватель, подвижный контакт которого связан с термочувствительным элементом, выполненным в виде стержня, например, из фторопласта или эбонита с коэффициентом теплового расширения, обеспечивающим изменение его линейных размеров, и нагреватель,Однако взаимное расположение нагревателя и термочувствительного элемента приводит к существенному снижению надекности работы устройства, поскольку при тепловом циклическом воздействии нагревателя на материал термочувствительного элемента (гомополимеры фторпроизводных этилена и сополимера) в области рабочих температур происходит быстрая релаксация внутренних напряжений, определяющих величину объемного изменения материа а термочувствительного элемента, что, в свою очередь, вызывает изменение температуры замыкания и размыкания контактов. Кроме этого, низка термостабильность указанных материалов, а низкая теплопроводность этих материалов не обеспечивает однородное распределение рабочих температур по длине термочувствительного элемента в его поперечном сечении, что также существенно ухудшает коммутационные свойства устройства.55 памяти формы, расположенных симметрично в плоскости, перпендикулярной плоскости 7 разъема неподвижного 3 и подвижного4 контактов. Обмотка 5 нагревателя охватывает пластины 13,1015 202530 35 4045 50 Целью изобретения является повышение надежности криогенного устройства,Поставленная цель достигается тем, что в криогенномустройстве, содержащем установленный в отверстии крышки криостата токоввод, который соединен с потребителем через прерыватель, подвижный контакткоторого связан с термочувствительным элементом, и нагреватель, термочувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере, двух изогнутых пластин из материала с обратимой памятью формы, симметрично расположенных на осях, установленных на подвижном и неподвикном контактах прерывателя в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема этих контактов, при этом обмотка нагревателя охватывает изогнутые пластины.Пластины выполнены с изгибом, обусловленным свойствами материала, обеспечивающими работу устройства в заданном температурном режиме (например, сплавана основе меди),На фиг,1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг,1; на фиг,3 - сечение Б - Б на фиг,1,Криогенное устройство состоит из проходящего через крышку 1 криостата (не показан) токоввода 2 и расположенного в нижней его части прерывателя, включающего в себя неподвижный 3 и подвижный 4 контакты и узел управления ими, состоящий из термочувствительного элемента с электроизолированной обмоткой 5 нагревателя. Неподвижный контакт 3 жестко закреплен на токовводе 2, а подвижный контакт 4 выполнен в виде коромысла с осью качения на кернах б в нижней части, причем ось качения лежит в плоскости 7 разъема неподвижного 3 и подвижного 4 контактов, а керны б закреплены в кронштейне 8, установленном на потребителе, например на сверхпроводящей катушке (не показана), причем к подвижному контакту 4 жестко закрепленапайкой сверхпроводящая шина 9, а на боковой поверхности, параллельной плоскости разьема,-неподвижного 3 и подвикного 4 контактов располокены электроизоляционные кронштейны 10 и 11 с параллельными осями 12, на которых крепится термочувствительный элемент, состоящий по меньшеймере из двух изогнутых пластин 13 с отверстиями 14 на концах, выполненных из материала, обладающего эффектом обратимой1711131 Фиг 2 55 При работе криогенного устройства существует два режима: режим замыкания контактов 3 и 4 прерывателя и режим размыкания контактов 3 и 4. Криогенное устройство работает следующим образом.В режиме замыкания контактов при подаче управляющего тока на нагреватель 5 пластины 13 разогреваются и расправляются, поворачивая подвижный контакт 4 до замыкания с неподвижным контактом 3. Рабочий ток по токовводу 2 через неподвижный 3 и подвижный 4 контакты и сверхпроводящую шину 9 идет к потребителю (например, сверхпроводящей катушке).В режиме размыкания контактов при прекращении подачи управляющего тока на нагреватель 5 пары хладагента из полости криостата охлаждают пластины 13, которые сжимаются и отводят подвижный контакт 4, прекращая подачу тока к пОтребителю,Формула изобретения Криогенное устройство, содержащее ус тановленный в отверстии крышки криостататоковвод, соединенный с потребителем через прерыватель, подвижный контакт которого связан с термочувствительным элементом, и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежностикриогенного устройства, термочувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух изогнутых пластин из материала с обратимой памятью формы, симметрично 15 расположенных на осях, установленных наподвижном и неподвижном контактах прерывателя в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема этих контактов, при этом обмотка нагревателя охватывает изогнутые 20 пластины.1711131 Составитель В,ЖуковскииРедактор И.Шмакова Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Пр каз 339 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5