Термостат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистическ их

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву(51)М. Кл.з (22) Заявлено 111278 (21) 2б 93511/18-24

G 05 0 23/30 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.555 (088.8) Опубликовано 2 304.81. Бюллетень Hо 15

Дата опубликования описания 23.04.81 (:.с <",, Э.Э. Волынский, В.С. Заволженский, В.Г. Карпов и Д.A. Тайц

I ! ./

Государственное специальное конструкторское

/ бюро теплофизического приборостроения г (72) Авторы изобретения (?! ) Заявитель (54) TEPI10CTA&

Изобретение относится к термостатированию и может быть использовано для обеспечения теплового режима радиоэлектронной аппаратуры и других устройств.

Известен термостат с высокой изотермичностью термостатируемого объема, содержащий термостатируемый . корпус и термоэлектрические батареи, обеспечивающие заданный температур" ный режим, в котором обеспечение изотермичности рабочего объема достигается тем, что термостатируемый корпус выполнен из алюминиевого сплава в виде. цилиндрических камер, t5 равномерно расположенных по окружности, в центре которой размещены термоэлектрические батареи. Тепловая связь термобатареи с термостатируе-. мыми камерами осуществляется посред- 20 ством перемычки из алюминиевого же сплава, к которой с двух противоположных сторон примыкают рабочие спаи термобатареи (1j.

Однако в устройстве тепловая связь цилиндрических камер с термобатареями осуществляется только с одной (внутренней) стороны. При малых размерах камеры термическое сопротивление материала стенок может 30 быть допустимым, однако при уэеличении объема цилиндров растут линейные размеры камер, вследствие чего неизотермичность стенок может стать черезвычайно большой. Таким образом, зто устройство пригодно для термостатирования сравнительно небольших объектов °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, изотермичность в котором досдостигается за счет того, что камера термостата поделена на секции, каждая из которых содержит равномерно распределенный по поверхности нагреватель. В центре каждого нагревателя (или группы нагревателей) расположен датчик температуры с .раз мещаемой на нем дополнительной обмоткой нагрева, которая своим тепловым потоком компенсирует тепловой поток, идущий от основного нагревателя через рабочую камеру термостата на датчик температуры и, тем самым, исключает влияние термического сопротивления контакта датчика и стенки камеры. В результате обеспечивается высокостабильное поддержание температуры термостатирования, при этом изотермичность за счет деления каме824159 ры на секции достигается н аначитель-. но большем объеме ),2 .

Недостатком этого устройстна является то, что каждая из секций в общей температурной мозаике является сугубо независимым элементом, имеющим свой датчик, регулятор и нагреватель, функциональная же связь достигается путем настройки всех секций таким образом, чтобы разность температур статирования любых двух секций не превышала допустимую. Из этого следует, что каждая секция должна быть настроена индивидуально, причем при настройке требуется знать а6солютное значение температуры. Кроме того, к системе терморегулирования должны быть повышены требования по стабильности но времени, так как уход температурных точек статиронания, связанный с влиянием окружающей среды изменением характеристик элементов регулятора и т.п. приводит в конечном итоге к ухудшению изотерйичности объема, вследствие чего возникает также необходимость периодического контроля качестна регулирования в каждой из секций,. что усложняет эксплуатацию устройства, в особенности, при достаточно большом числе секций.

Цель изобретения — повышение точности термостатирования.путем уменьшения градиента температур и упрощение настройки термостата.

Цель достигается тем, что термостат, содержащий теплоизолированную камеру, термоэлектрическую батарею, первый датчик температуры, установленный в теплоизолированной камере и связанный с многоканальным регулятором температуры, второй датчик температуры и рабочую камеру, установленную внутри теплоизолированной камеры и разделенную на секции, на каждой из которых размещен равномерно распределенный нагреватель, дополнительно содержит тепломеры, установленные между секциями рабочей камеры, а второй датчик температуры установлен в центральной секции рабочей камеры, причем тепломеры и второй датчик температуры связаны с многоканальным регулятором температуры., На чертеже представлена принципиальная схема термостата.

+ Термостат содержит камеру 1, окруженную теплоизоляцией 2. Рабочая камера с размещенными в ней объектами термостатирования установлена в камере 1 и разделена на секции

3-5. Секции 3 и 5 имеют тепловой контакт с секцией 4 через тепломеры б.

Группы тепломеров, равномерно распределенные по каждой из сторон секции 4, электрически независимы друг от друга и соединены друг с другом в каждой из групп последовательно. На

Кроме предлагаемого допустимого также деление рабочей камеры на большее число секций так, чтобы центральная секция 4 была окружена другими секциями со всех сторон, при этом температура секции 4 поддерживается с помощью второго датчика 12 темпесвободных поверхностях секций 3-5 равномерно распределены электрические нагреватели 7. На внешней стороне теплоизоляции 2 размещены термоэлектрические батареи 8 с электровентиляторами 9 и 10 соответственно тепловыделяющих и теплопоглощающих спаен. При входе воздуха н камеру 1 установлен первый датчик 11 температуры, например терморезистор. Второй датчик 12 температуры размещен в массе металла секции 4. Тепломеры б, датчики 11 и 12 температуры подключены к многоканальному регулятору 13 температуры (каждый к своему каналу) . !

5 Термостат работает следующим образом.

После включения термостата посредством термоэлектрических батарей

8, первого датчика 11 температуры

gQ и канала IV регулятора 13 в установившемся режиме работы поддерживается температура воздуха н камере 1 на уровне T В общем случае этот уровень находится внутри диапазона вероятных изменений температуры окружающей среды То, (Тр " < Т (То

Воздух прокачивается вентилятором

10 по замкнутому тракту, включающему объем камеры 1 и термоэлектрические батареи 8. Интенсивное движение воздуха обеспечивает равномерность температурного поля в камере 1 и улучшает условия теплообмена на спаях термоэлектрических батарей 8. Тепло с оребрения тепловыделяющих спаев снимается наружным .воздухом, прокачинаемым вентилятором 9.

С помощью нагревателей 7,, второго датчика 12 температуры и канала II регулятора 13 температура секции 4

40 устанавливается и поддерживается . на уровне Т, который на 0,5 — 1 К выше уровня Т„. На тот же уровень

Т с помощью нагревателей 7 и независимых каналов 1 и II) регулятора 13

4> выводятся секции 3 и 5, причем управляющим элементом в них являются тепломеры б. При появлении разности температур между центральной секцией 4 и каждой из секций 3 и 5 на вы о ходе каждой из групп тепломеров б появляется электрический сигнал, используемый каналами (и III регулятора для повышения напряжения питания нагревателей 7 той или иной секции. Таким образом, обеспечивается высокая, изотермичность всей рабочей камеры с размещенными н ней объектами статирования.

824159

Формула изобретения (0

Составитель В. Заволженский

Техред М.Коштура Корректор,I .Ðåøåòíèê

Редактор Н. Рогулич

Заказ 2109/69 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород; ул. Проектная, 4 ратуры, а температура окружающих секций - с помощью тепломеров 6.

Изобретение технически эффективно, может широко применяться при соз.дании термостатов с высокой степенью изотермичности и позволяет, по сравнению .с известными, значительно упростить настройку термостата.

Термостат, содержащий теплоизолированную камеру, термоэлектрическую батарею, первый датчик температуры, установленный в теплоизолированной камере и связанный с многоканальным регулятором температуры, второй датчик температуры и рабочую камеру, установленную внутри теплоизолированной камеры и разделенную на секции, на каждой из которых размещен равномер" но распределенный нагреватель, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности термостатирования путем уменьшения градиента температур и упрощения настройки термостата, он содержит тепломеры, установленные между секциями рабочей камеры, а второй датчик температур установлен в центральной секции рабочей камеры, причем тепломеры и второй датчик температуры связаны с . многоканальным регулятором температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

377749, . G 05 8 23/30, 1979.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 468226, кл. G 05 0 23/30 (прототип) .