Устройство для термоциклических испытаний образцов

 

Изобретение относится к испь-тлтельной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - сокращение времени испытаний и снижение расхода хладагента за счет увеличения теплового сопротивления между камерами и уменьшения перетока среды из одной камеры в другую, а также упрощение монтажа при смене образцов. На горловину сосуда 1 Дьюара г. помощью

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Й 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbITMRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691391/28 (22) 11.05.89 (46) 07.08,92, Бюл, N 29 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт

"Электронстандарт" (72) Л.А.Акулов, Л.jO.Баранов, В.А.Соловьев, Б,А.Воронцов и И.В.Куликов (56) Авторское свидетельство СССР

М 563603, кл, 6 01 N 3/60, 1976.

БЦ 1753364 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к испь.тл-. льной технике, к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний и снижение расхода хладагента за счет увеличения теплового сопротивления между камерами и уменьшения перетока среды из одной камеры в другую, а также упрощение монтажа при смене образцов, На горловину сосуда 1 Дьюара с помощью

1 753364 перфорифованногб переходника 5 установлена камера 3 нагрева, 8 контейнере 11 размещены испытуемые иэделия с возможностью перемещения иэ камеры 3 нагрева, Термоциклирование осуществляется при перемещении из камеры нагрева в сосуд

Дьюара. За счет выполнения перфорации на

Изобретение относится к испытательной технике, s частности к устройствам для проведения испытаний изделий на термоудар

Известно устройство для испытаний об- 5 разцов на термостойкость, содержащее камеру нагрева с расположенным на ее крышке клапаном, камеру охлаждения, выполненную в виде стакана. установленного в цилиндрической части камеры нагрева по 10 скользящей посадке, и неподвижную штангу с контейнером для испытуемых изделий, Наиболее близким к изобретенйю по технической сущности и достигаемЬму"ре зультату является установка для термоцик- 15 лирования изделий, содержащая соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения, которые отделены друг от друга рядом поперечно установленных 20 экранов, с6 средством отвода среды в атмосферу в виде трубки, проходящей через экраны, и контейнер для размещения образцов с механизмом его перемещения иэ одной камеры в другую. 25

Недостатками устройства, принятого эа прототип, являются наличие переходника постоянного сечения, соединяющего каме ры нагрева и охлаждения, по которому, несмотря на наличие ряда горизонтально 30 установленных экранов, передается эа счет теплопроводности значительная часть теплоты от камеры нагрева к камере охлаждения, что вызывает дополнительное испарение части жидкого криопродукта в 35 камере охлаждения, выполнение средства для отвода среды в атмосферу в виде трубки, проходящей через камеру нагрева и экраны, приводящее к тому, что появляется дополнительный тепловой мост, который 40 снижает эффективность действия экранов и через который переносится некоторое количество теплоты из камеры нагрева в камеру охлаждения. Кроме того, ограниченное проходное сечение этой трубки и наличие опре- 45 деленного гидравлического сопротивления не исключают возможности повышения давления во внутреннем объеме камеры охпереходнике осуществляется отвод паров: хладагента в атмосферу и одновременнО увеличивается тепловое сопротивление, переходника. Переходник 5 насаживается на горловину сосуда Дьюара,чтооблегчает мон.таж при смене образцов. 1 з.п, ф-лы, 1 ил, лаждения при ийтенсивном испарении жидкого криопродукта в период охлаждения изделий, что ведет к перетечке части холодных паров в объем камеры нагрева и последующему увеличению продолжительности периода нагрева газа в этой камере, а следовательно, и к увеличению времени нагрева образцов до заданной температуры.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний и снижение расхода жидкого криопродукта

Цель достигается тем, что в устройстве для термоциклических испытаний образцов, содержащем соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер для размещения образцов с механизмом его перемещения из одной камеры в другую, средство для отвода среды выполнено в виде перфорации, размещенной на боковой поверхности переходника.

Наличие перфорации на переходнике, который является тепловым мостом между камерой нагрева и верхним торцом горловины сосуда Дьюара, по которому передается часть теплоты от камеры нагрева к горловине сосуда Дьюара, приводит к уменьшению площади поперечного сечения теплового моста на том участке длины, который имеет перфорацию, что снижает величину теплопритока, идущего по переходнику от камеры нагрева к камере охлаждения. Дополнительное умЕньшение теплопритока по переходнику достигается за счет прохода через отверстия холодных паров испарившегося жидкого криопродукта, например жидкого азота, которые охлаждают эту часть переходника и отводят от него часть тепла.

Уменьшение тегТлопритоков к горловине сосуда Дьюара, поступающих по переходнику камеры нагрева, снижает теплоприток к камере охлаждения и уменьшает расход жидкого криопродукта.

Кроме того, благодаря предлагаемой конструкции устройства обеспечивается свободный выход паров криопродукта из

1753364 холодной зоны и теплового гээа из зоны нагревания при повышении давления в каж- 50 дой иэ зон сначала в вышеупомянутый переходник, а затем через перфорацию наружу.

Свободный выход холодных паров иэ сосуда .

Дьюара сначала в упомянутую полость, а затем через перфорацию наружу в период 55 охлаждения контейнера с испытуемыми изделиями в жидком криопродукте в значительной степени исключает подъем паров в камеру нагрева и охлаждение газа внутри нее, что при проведении перибда нагрева позволяет сократить время, необходимое для нагревания иэделий до заданной температуры. При осуществлении периода нагревания изделий в результате floBblwBHMA температуры гаэ в камере нагрева расширя- 5 ется и его избыток свободно выходит в переходник и через перфорацию наружу, не попадая в горловину сосуда Дьюара, что позволяет избежать дополнительных теплопритоков, а следовательно, и увеличения 10 расхода жидкого криопродукта на их покрытие.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство для термоциклических ис- 15 пытаний образцов содержит камеру для охлаждения образцов, выполненную в виде сосуда 1 Дьюара с удлиненной горловиной

2, соосно установленную над ней камеру 3 нагрева, помещенную в кожух 4, переходя- 20 щий в нижней части в переходник 5, плотно посаженный на горловину 2 сосуда 1 Дьюара и сообщенный с атмосферой посредством перфорации 6, выполненной на соответствующем ей участке боковой по- 25 верхности переходника 5, при этом камера нагрева снабжена электронагревателем 7, теплоизоляцией О и крышкой 9, на которой размещен механизм 10 для перемещения контейнера 11 с образцами, подвешенного 30 на трубчатой тяге 12 к ползуну 13, перемещение которого осуществляется с помощью реверсивного электродвигателя 14. (Система концевых выключателей, контактных устройств, блок управления и автоматики на 35 чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом, При включении устройства с помощью электродвигателя 14 и механизма 10 пере- 40 мещения, управляемых блоком управления, контейнер 11 с образцами перемещается в нижнюю зону сосуда 1 Дьюара, заполненного жидким и родуктом. на и ример жидким азотом, При охлаждении образцов в контей- 45 нере 11 часть жидкого криопродукта испа= ряется, что вызывает некоторое повышениедавления в сосуде 1 Дь аара. в результате чего пары поднимаются по горловине 2 сосуда 1 и попадают в переходник 5, а затем через перфорацию 6 выходят наружу, охлаждая стенку переходника 5 между отверстиями 6. По достижении заданной температуры охлаждения образцов система автоматического управления проиэводи1 включение электродвигателя 14 и контейнер 11 перемещается во внутренний обьем камеры 3 нагрева, С помощью электронагревателя 7 гэз во внутреннем объеме камеры 3 подогревается, осуществляется нагревание образцов в контейнере 11 до заданной температуры. При повышении температуры гаэ, находящийся во внутреннем объеме камеры 3 нагрева, расширяется и часть его вытесняется в переходник 5, а через перфорацию 6 выходит наружу. не попадая в горловину сосуда 1 Дьюара, После прогрева образцов до заданной температуры блок управления производит включение механизма 10 перемещения контейнера 11 и цикл повторяется.

Таким образом, данное устройство по сравнению с прототипом позволяет сократить время, необходимое для нагрева образцов до заданной температуры, и снизить потери жидкого криопродукта. Кроме того, переходник со стороны соединения с сосудом Дьюара выполнен в виде насадка, ответного по форме горловине сосуда Дьюара, являющимся в данном случае основанием для всего устройства в целом, позволяет обеспечить быструю смену образцов в контейнере, для которой требуется лишь снятие камеры нагрева с горловины сосуда Дьара, что значительно облегчает процесс эксплуатации устройства, Формула изобретения

1. Устройство для термоциклических ис- пытаний образцов, содержащее соосно установленные и соединенные между собой посредством переходника камеру нагрева и камеру охлаждения в виде сосуда Дьюара со средством отвода среды в атмосферу и контейнер для размещения образцов с механизмом его перемещения из одной камеры в другую, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокрашения времени испытаний и снижения расхода хладагента за счет увеличения теплового сопротивления ме кду камерами и уменьшения перетока среды иэ одной камеры в другую, на боковой поверхности переходника выполнена перфорация.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с цельЮ упрощения монтажа при смене образцов, переходник со стороны соединения с сосудом выполнен в виде насадка, ответного по форме горловине сосуда.