Устройство для криостатирования

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРИОСТАТИРОВАНИЯ , содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками, отличающеес я тем, что, с целью стабилизации температуры объекта, оно снабжено дополнительныкм теплообменниками, расположенными в нижней части сосуда, один из которых соединен теплоизолированными трубопроводами с заборной трубкой и основным теплообменником, а другой - с основным теплообменником и дренажной трубкой. §

СОКИ СОВЕТСНИХ О И

PECflVSËÈН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCI4QhAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3375404/23-26 (22) 09. 09. 81 (46) 30,05.83. Sen. ) 20 (72) и. Н. Пренцлау, В, И. Дмитриев и 9. Д. Бобрыыев (7I ) Физико-технический институт низких температур АН Украинской CCP (53 ) 621 .59 (088.8) (56) 1. Справочник по физико-техническим основам криогеники, М., нЭнергия", 1 .Ц3, с. 347.

2. Rev. Sei..Instr, V . 25, I954 р. 6О8. (51) F 17 с 3/00 // F 25 о 3/10 (54)-(57) Устройство Для криостдтироВАНИЯ, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью стабилизации температуры объекта, оно снабжено дополнительными теплообменниками, расположенными в нижней части сосуда, один из которых соединен теплоизолированными трубопроводами с заборной трубкой и основным теплообменником, а другой — с основным теплообменником и дренажной трубкой.

1020683

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для низкотемпературных исследований различных объектов, Известно устройство для криостатирования, содержащее сосуд Дьюара с теплообменником для объекта, соединенную с заборной и дренажной трубками j1 ).

Однако данное устройство не позволяет исследовать объекты при температуре значительно отличающейся от темйературы кипения хладагента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для криостатирования, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками 12,(, Однако при быстром снижении уровня жидкого хладагента в сосуде Дьюара происходит быстрое изменение температуры объекта, что особенно сказывается при существенном рассеивании тепла на последнем. Температура же на исследуемом объекте не постоянна во времени, а хаотически изменяется на некоторую величину относительно средней. Это вызвано хаотическими изменениями теплоты, подводимой к хладагенту, и скорости движения пара методом откачки,а также изменением теплоты, рассеиваемой на объекте.

4> Нагретый пар проходя по теплообменни ку 6, вызывает изменение количества испаряющегося хладагента, так как оно пропорционально температуре пара в теплообменнике 6. Изменение

50 количества испарившегося хладагента изменяет теплообмен в теплообменнике 4, что, в свою очередь, вызывает изменение температуры исследуемого объекта 3.

Такое конструктивное выполнение устройства дает возможность использовать принцип отрицательной обратной связи, которая позволяет снизить различные флуктуационные эфЦель изобретения - стабилизация температуры объекта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для криостатирования, содержащее сосуд Дьюара и камеру с теплообменником для объекта, расположенную в верхней части сосуда и соединенную с заборной и дренажной трубками, снабжено дополнительными теплообменниками, расположенными в нижней части сосуда, один из которых соединен теплоизооированными трубопроводами с заборной трубкой и основным теплообменником, а другой - с основным теплообменникам и дренажной трубкой., На чертеже показано устройство для криостатирования, общий вид.

Устройство содержит сосуд 1 Дьюара,в верхней части которого расположена камера 2 для исследуемого объекта 3. Вокруг камеры 2 установлен теплообменник 4, один конец которого соединен с выходом теплообменника 5, а другой - с входом теплообменника 6, Оба теплообменника 5 и 6 размещены в нижней части сосуда 1 Дьюара.

Входной конец теплообменника 5 соединен с заборной трубкой 7, а выход теплообменника 6 - с дренажной трубкой

8. Выход теплообменника 5 и вход теплообменника 6 соединены с теплообмен1О ником 4 камеры 2 при помощи теплоиэолированных трубопроводов 9 и 10 соответст венно.

Устройство работает следующим образом.

Сосуд 1 Дьюара заполняют жидкостью так, чтобы входной конец заборной трубки 7 располагался в паровой области криогенной жидкости, а камера 2 с исследуемым объектом 3 - над

20 ее уровнем.

Пар хладагента через заборную трубку 7 поступает в теплообменник

5, где он охлаждается до температуры кипения хладагента, и далее по теплоизолированному трубопроводу

9 в теплообменник 4 камеры 2, охлаждая как ее, так и находящийся в ней исследуемый объект 3, Иэ теплообменника 4 нагретый пар по

30 теплоизолированному трубопроводу 10 поступает в теплообменник 6, где он охлаждается за счет испарения некоторого количества хладагента, Из теплообменника 6 пар через дренажз5 ную трубку 8 эвакуируют из сосуда

Теплоизоляция трубопроводов 9 и

10 позволяет снизить теплообмен проходящего по ним пара с паром, находящимся над поверхностью криогенной

40 жидкости в сосуде Дьюара.

При изменении температуры исследуемого объекта 3 изменяется в ту же сторону температура пара на выходе теплообменника 4.

3 1020683 4 фекты температуры исследуемого объек- нения температуры всследуемого объекта, а также скорость изменения его та обеспечивает повышение точности температуры. Снижение скорости изме- измерения его параметров.

Составитель О. Жучкова

Редактор А, Огар Техред Л.Пекарь Корректор Л. Бокшан

Заказ 3877/34 . Тираж 48 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