Вариатор температуры

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/19 присоединением заявк3) Приоритет -Яе осударстаеиимй комет Совета Мииистров ССС ао делам изобоетеиийи открытий 53) УДК 621,64(45) Дата опубликования описания О, о 72) Авторы изобретены А. Басс, А. М. Гердов и О. Н. Денисо ицевски) ВАРИАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ сположенный и темпе ат ы и и равления, трубопров точник пиТакой в работе. ператур п сжатого г женный в одом, тания вари слу а с руб е н апа Р Р УР Р Рходовании з са сжиженного газа в сосуде Дьюара может сгорать испаритель, находящийся при нормальной .работе в сжиженном газе.Другим недостатком известного вариатора температуры является неудобство в эксплуатации, выражающееся в том, что для перехода от режима низких температур к 5 режиму высоких температур требуется значительное время для предварительного согре вания камеры с клапаном и трубопровода до температуры сжатого газа.Кроме того, в даннои вариаторе при переходе от режима низк;1 х температур к режиму высоких температур, в трубопроводе, камере и на клапане, охлажденных до весьма низких температур, интенсивно конденсируется и замерзает влага, содержащаяся в сжатом газе, что может привести к забиваИзобретение касается стабилизации и широкотемпературного регулирования температуры исследуемого образца, преимущественно в радиоспектрометрах магнитного резонанса, и может быть использовано в экспериментальной физике, химии и биологии.Известен вариатор температуры регулиру -. емого охлаждения пробы, содержащее сосуд Дьюара со сжиженным газом, погруженный в сжиженный газ трубопровод, в верхней части которого установлены исследуемый образец и автоматический регулятор темпера туры 1 Регулирование температуры термостатируемого образца в известном устройстве производится путем выдавливания сжиженного газа в трубопровод и изменения расстояния между поверхностью испарения столба сжиженного газа и образцом. Однако известное устройство не позволяет получать температуры исследуемого образца выше комнатных,Наиболее близким по технической сущности является вариатор температуры, содержащий сосуд Дьюара, трубопровод, один конец которого расположен в сосуде Дьюара, на другом конце трубопровода размещены термодатчик и нагреватель, под которым рас. положен клапан, подключенный к блоку упритель, ра од регулятор р ур с 2.тор температуры ненадежен аботе в режиме высоких темчайном прекращении подачи орает нагреватель, располоопроводе.изких темпе ат п и из аснию клапана и трубопровода и нарушению подачи сжатого газа.Целью изобретения является повышение надежности вариатора в работе.Указанная цель достигается тем, что вариатор температуры содержит реле давления,блок переключения режимов, релейный блок и дополнительный испаритель, расположенный под трубопроводом, причем нагреватель и испаритель соединены с регулятором температуры через блок переключения режимов, а блок управления, дополнительный испаритель и регулятор температуры соединены с источником питания через последовательно соединенные реле давления, блок переключения режимов и релейный блок, реле давления соединено с сосудом Дьюара.На чертеже схематически показан предлагаемый вариатор температуры.Вариатор темпе)ературы содержит сосуд Дьюара 1; регулятор температуры 2 с термодатчиком 3, нагревателем 4 и испарителем 5, труоопровод 6 с клапаном 7, блок управления 8, источник питания 9, реле давления 10, дополнительный испаритель 11, релейный блок 12 и блок переключения режимов 13. Релейный блок 12 содержит реле 14 с контактами 15, 16 и реле 17 с контактами 8, 19, Блок переключения режимов 3 содержит переключатели 20, 21, 22.При работе в режиме низких температур от температуры сжиженного газа до комнатной переключатель 21 переключается относительно положения, показанного на чертеже. В начальный момент избыточного давления в сосуде Дьюара 1 нет, и контакты реле давления 10 находятся в положении, показанном на чертеже, К регулятору температурыподключен испаритель 5, но регулятор температуры 2 от источника питания 9 отключен. Напряжение от источника питания 9 поступает через контакты переключателя 21, контакты реле давления 10 и контакты 19 реле 7 на дополнительный испаритель и на блок управления 8, вызывая закрытие клапана 7. В сосуде Дьюара 1 начинается испарение сжиженного газа и создается избыточное давление, действующее на реле давления 10, что вызывает срабатывание реле давления 10 и переключение его контактов. При этом происходит включение регулятора температуры 2 в цепь источника питания 9 и отключение от источника 9 дополнительного испарителя. Клапан остается закрытым. Контакты реле давления 1 О одновременно с отключением дополнительного испарителя 11 включают питание реле 14,что вызывает замыкание контактов 15 и 16. Контакты 15 включают реле 17, которое замыкает контакты 18, обеспечивая. включенное положение реле 17 при последующем отключении реле 14. Контакты 19 реле 17 размыкаются, Регулятор температуры 2, управляемый сигналом термодатчика 3, устанавливает и автоматически поддерживает заданную температуру, регулируя избыточное давление в сосуде Дьюара 1 и высоту столба сжиженного газа в трубопроводе 6.В процессе работы сжиженный газ испаряется, и его уровень в сосуде Дьюара 1опускается ниже нижнего торца трубопровода 6. Пары сжиженного газа проникают втрубопровод 6, давление газа в сосуде Дьюара 1 падает и становится близким к атмосферному, Реле давления 10 возвращается висходное положение, показанное на чертеже,10 Это вызывает отключение регулятора температуры 2 от источника питания 9. Но повторное включение дополнительного испарителя 11 не происходит, так как цепь его питания через контакты 16 реле 14 разорванав связи с отключением цепи питания этогореле, и цепь питания через контакты 19 реле17 также разорвана, так как реле 17 остается включенным.В режиме высоких температур (от температуры сжатого газа до максимально возможной для данной конструкции) контактыпереключателя 20 переключаются относительно положения, показанного на чертеже, Приэтом размыкаются цепи питания блока управления 8 дополнительного испарителя 11, реле4 и реле 17.В первый момент избыточного давленияв сосуде Дьюара 1 нет, и контакты реле давления 10 находятся в положении, показанном на чертеже. К регулятору температуры 2подключен нагреватель 4. Регулятор температуры 2 от сети отключен, Сжатый газ про 30 ходит через седло клапана 7 в трубопровод6, обдувает нагреватель 4. В сосуде Дьюараза счет пневматического сопротивления трубопровода создается избыточное давление,достаточное для срабатывания реле давления 1 О. Реле давления О срабатывает, и35его контакты переключаются, Происходитвключение регулятора температуры 2. Регулятор температуры устанавливает и поддерживает автоматически заданную температуру с помощью нагревателя 4. Прекра 40 щение подачи сжатого газа не вызываетсгорание нагревателя 4, так как реле давления 10 вернется к положению, показанномуна чертеже, и отключит регулятор температуры 2,В третьем режиме, назовем его условно45 режимом средних температур (от нескольких десятков градусов ниже нуля до максимально возможной для данной конструкции вариатора), контакты переключателя 22переключаются относительно положения, показанного на чертеже. В первый момент избыточного давления в сосуде Дьюара 1 нет,и контакты реле давления 10 находятся вположении, показанном на чертеже. К регулятору температуры 2 подключен нагреватель 4, регулятор температуры 2 от источника питания 9 отключен. Напряжение от источника питания 9 поступает через контактыпереключателя 22, контакты реле давления10 и контакты 19 реле 17 на дополнительныйиспаритель 11 и на блок управления 8, вызывая закрытие клапана 7 и испарение сжиженного газа в сосуде Дьюара. В сосуде Дьюарасоздается избыточное давление газа, что вызывает срабатывание реле давления 10 и переключение его контактов. При этом происходит включение регулятора температуры2 и отключение от источника питания 9 блока управления 8. Клапан 7 открывается.Контакты реле давления 10 одновременно соткрытием клапана 7 включают реле 14,что вызывает замыкание контактов 15 и 16. 10Контакты 15 включают реле 17, котороезамыкает контакты 18, обеспечивая включенное положение реле 17, при последуюшемотключении реле 14 контакты 19 размыкаются. Реле 14 своими контактами 16 восстанавливает цепь питания дополнительного испарителя 11. Избыточного давления в сосуде Дьюара 1 достаточно для поддержанияреле давления 10 во включенном состоянии,несмотря на открытый клапан 7, благодаряпневматическому сопротивлению трубопрово Ода 6,В процессе работы дополнительный испаритель 11 создает интенсивный поток паровгаза, который проходит через клапан 7, нагреватель 4 и термодатчик 3. Регулятор температуры 2,управляемый сигналом термодатчика 3, регулирует и автоматически поддерживает температуру с помошью нагревателя 4.В процессе работы сжиженный газ испаряется и опускание его уровня ниже дополнительного испарителя 11 могло бы привестик перегоранию этого испарителя и нагревателя 4 Это не происходит, так как при уменьшении интенсивности испарения газа давлениев сосуде Дьюара 1 также уменьшается. Реле .дав ения 10 возвращается в исходное положение, показанное на чертеже. Это вызываетотключение регулятора температуры 2 и нагревателя 4. Дополнительный испаритель 11тоже отключается, так как цепь питания реле14 разомкнется, й контакты 16 разомкнутцепь питания дополнительного испарителя11 (контакты 19 реле 17 при этом разомкнуты, так как реле 17 остается включенным).Введение дополнительного испарителя, нужного в режиме низких температур для создания начального давления в сосуде Дьюара 1, необходимого для включения в работу регулятора температуры 2, позволяет одновременно решить задачу перехода от низких температур к высоким без длительного перерыва в работе.Технические преимушества вариатора температуры заключаются в повышении надежности его работы.Формула изобретенияВариатор температуры, содержащий сосуд Дьюара, трубопровод, один конец которого расположен в сосуде Дьюара, а на другом конце трубопровода размещены термодатчик и нагреватель, под которым расположен клапан, подключенный к блоку управ-ления, испаритель, расположенный под трубопроводом, регулятор температуры и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности вариатора в работе он содержит реле давления, блок переключения. режимов, релейный блок и дополнительный испаритель, расположенный под трубоп 1 роводом, причем нагреватель и испаритель соединены с регулятором температуры через блок переключения режимов, а блок управления, дополнительный испаритель и регулятор температуры соединены с источником питания через последовательно соединенные реле давления, блок переключения режимов и релейный блок, реле давления соединено с сосудом Дьюара.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР393663, кл. б 01 Х 27/78, 1971.2. Авторское свидетельство СССР451006, кл. б 01 Х 27/78, 1972,б 23193 г Составитель В. Г 1 евзнТехред О. ЛуговаяТираж 1033 ина ИПИ Государственного ко по делам изобр 113035, Москва, Жфилиал ПГ 1 П Патент, гчитета Сетений иРаушсУжгоро ная, 4 Редактор В. СмиЗаказ 4908/45 овета Минис открытий ая наб., д. д, ул. Проек