Термокамера

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистнческнкРеспублик 11 ц 809112(23) Приоритет -б 050 23/30 Гефударотаенный комнтгт СССР ао делам изобретений н открытий(72) Автор изобретения В. 3. Котляров Специальное конструкторское бюро по приборостроению(54) ТЕРМОКАМЕРА Изобретение относится к приборостроению, преимущественно к технологическому оборудованию для испытания датчиков реле температуры и терморегуляторов, в частности для электротеплового оборудования.Датчики - реле и терморегуляторы с дис танционными термочувствительными элементами в процессе производства подвергаются настройке на заданные температуры срабатывания, контролю температурных характеристик и испытанию. При настройке, контроле и испытании термодатчик обычно по 1 О мешают в камеру с заданной температурой. Для повышеыия точности испытаний в термокамерах используют перемешиваемую жидкую среду, что обеспечивает хорошую теплопередачу, снижает инерционность и время нагревания термодатчика до температуры окружающей среды.Существуют приборы регулирования температуры, например для электротеплового оборудования, у которых значения температур срабатывания находятся в пределах 300 - 500 С. Для таких повышенных температур термокамеры с жидкой средой непригодны из-за отсутствия в природе жидкостей, способных выдерживать высокие температуры без испарения и кипения, Поэтому такие приборы испытывают, настраивают и контролируют в термокамерах с воздушной средой 1.Недостатками термока меры с воздушной средой являются нестабильность температуры на различных уровнях слоев по высоте, большая инерционность; низкая точность поддержания заданных температур и невозможность их использования в условиях серийного и массового производства приборов из-за малой производительности.Существуют термостаты в виде нагреваемого твердого тела 2.Однако у таких термостатов температура в различных сечениях нагреваемого цилиндрического тела не одинакова, и если в данном теле имеется канал для размещения испытуемого объекта с отверстием, то нестабильность температуры еще более увеличивается.Кроме того, трудно создать хороший контакт по всей площади испытуемого объекта с твердым телом, что ухудшает тепло- обмен и увеличивает время прогрева, а этодля условий массового производства терморегуляторов неприемлемо.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для поддержания с высокой степенью точности температуры внутри рабочей камеры, содержащее 5 наружную температурную камеру с кипящей жидкостью и внутреннюю камеру, размещенную в парах кипящей жидкости. За счет регулирования давления паров жидкости во второй камере стабильно поддерживается необходимая температура 13,Недостаток данного устройства заключается в необходимости тщательной герметизации камер, что создает неудобства при помещении в камеру испытуемых объектов и затрудняет связь с этими объектами. Поэтому аналогичные камеры могут применяться в практике лабораторного эксперимента или в процессах с длительным циклом. Применение в условиях серийного производства аналогичных камер невозможно, так как они не позволяют быстро и часто помещать в камеру объекты настройки или проверки, например термобаллоны приборов.Кроме того, с помощью паров жидкости сложно поддерживать высокие температуры, так как при этом давление паров может быть недопустимо большим. 15 20 25 Цель изобретечия - улучшение теплообмена испытуемого объекта с рабочей средой камеры, т. е. повышение точности поддержания теплового режима термокамеры.Указанная цель достигается тем, что термока мер а, содержащая теплоизоляционный корпус и рабочую камеру с отверстиями для ввода испытуемого объекта, нагреватели, расположенные на рабочей камере,включает электромагнит, сердечник которого установлен в рабочей камере, полостьпоследней заполнена сыпучей ферромагнитной средой выше уровня отверстий для ввода испытуемого объекта, снабженных заслонками, установленными с возможностью вертикального перемещения, причем заслонкарабочей камеры выполнена из ферромагнитного материала, а заслонка теплоизоляционного корпуса связана с замыкающим контактом, установленным в цепи питания катушки электромагнита. Кроме того, рабочаякамера заполнена до уровня отверстий дляввода испытуемого объекта сыпучей немагнитной средой,Термокамера содержит теплоизоляционный корпус 1 и рабочую камеру 2 с отверстиями 3 и 4 для ввода испытуемого объекта 5, нагреватели 6, расположенные на рабочей камере 2, в верхней части которойустановлен сердечник 7 электромагнита, катушки 8 которого подключены к источникупитания 9 через замыкающий контакт 10 инеподвижный контакт 11. Полость рабочейкамеры 2 заполнена сыпучей ферромагнитной средой 12 выше уровня отверстий 3, 4 для ввода испытуемого объекта 5, отверстия 3, 4 закрываются заслонками 13 и 14, которые могут перемещаться вертикально по направляющим в стенках камеры 2 и корпуса 1, причем заслонка 13 рабочей камеры выполнена из ферромагнитного материала, а заслонка 14 теплоизоляционного корпуса 1 связана через толкатель 15 с замыкающим контактом 10,Рабочая камера может быть заполнена одной сыпучей средой или двумя: немагнитной 16 (песок или латунные опилки) до уровня отверстий 3, 4 для ввода испытуемого объекта 5, а сверху (выше уровня отверстий 3, 4) - ферромагнитной сыпучей средой 12.В этом случае испытуемый объект 5 вводится в рабочую камеру 2 на нижний слой, т. е. на немагнитную сыпучую среду 16.На фиг. 1 изображена те 1 рмокамера при закрытых заслонках, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при открытых заслонках.Термокамера работает следующим образом.При открывании отверстия 4 в теплоизоляционном корпусе 1 перемещением заслонки 14 (фиг. 2) в указанном стрелкой направлении заслонка 14 воздействует на толкатель 15 и включает замыкающий контакт 10 и неподвижный контакт 11. При этом ток из источника питания 9 проходит через катушку 8 и намагничивает ферромагнитный сердечник 7. Под воздействием электромагнитного поля верхний слой ферромагнитной среды 12 притягивается к сердечнику 7 и освобождает пространство, куда свободно можно поместить испытуемый объект 5. Одновременно открывается отверстие 4 в рабочей камере 2, так как заслонка 13, выполненная из ферромагнитного материала, также притягивается к сердечнику 7, 8 отверстие вводится испытуемый объект. После закрытия отверстия 4 наружной заслонкой 14 в указанном стрелкой направлении (фиг,) замыкающий контакт 10 и неподвижный контакт 11 размыкаются и обесточивают катушку 8, в результате чего пропадает электромагнитное поле и верхний слой частиц вновь опускается на слой 16 в случае заполнения рабочей камеры 2 двумя слоями сыпучих сред.Таким образом, обеспечивается хороший контакт испытуемого объекта 5 со средой рабочей камеры 2, а также удобство при введении и выведении его из камеры. Погружение испытуемого объекта 5 непосредственно в порошок затруднительно, поэтому во время погружения ферромагнитная сыпучая среда автоматически убирается, а затем подается испытуемый объект 5. При этом порошок перемешивается и создает равномерное температурное поле.На границе раздела слоев 12 и 16 всегда поддерживается стабильная температура. Термокамера удобна в эксплуатации и обеспечивает высокую производительность при испытаниях и контроле датчиков в ре температуры в условиях серийного производства.Технико-экономическая эффективность технического решения заключается в существенном увеличении производительности и повышении качества испытаний и конт- О роля температурных параметров датчиков - реле температуры.Учитывая массовый характер производства датчиков - реле температуры, можно получить годовую экономию до 90 т. р. при замене воздушных термостатов на термо- г 5 камеры согласно данному изобретению. Фор.иула изобретения1. Термокамера, содержащая теплоизоляго ционный корпус и рабочую камеру с отверствиями для ввода испытуемого объекта, нагреватели, расположенные на рабочей камере, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поддержания тепловогорежима термокамеры, она содержит электромагнит, сердечник которог установлен врабочей камере, полость которой заполненасыпучей ферромагнитной средой выше уровня отверстий для ввода испытуемого объекта, снабженных заслонками, установленными с возможностью вертикального перемещения, причем заслонки рабочей камерывыполнены из ферромагнитного материала,а заслонка теплоизоляционного корпуса связана с замыкающим контактом, установленным в цепи питания катушки электромагнита2. Термокамера по п 1, отличающаясятем, что рабочая камера заполнена до уровня отверстий для ввода испытуемого объекта сыпучей немагнитной средой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Температурный шкаф СНО - 3,5/Зм,ГОСТ 10370, 1971.2. Авторское свидетельство СССР497562, кл. Сг 05 Р 23/30, 1975.3. Патент США3272258,кл. Сг 05 Р 23/30, 1966 (прототип).Редактор Н. БезроднаяЗаказ 3/55 Составитель Н. Мирная Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Тираж 951 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4