Устройство для термостатирования

 

Р„Т ®®Ь Ъ

ИЯТЕНТНО-ТЕХПБ ЧЕСКАП бабл

ОП ИСАЙЙЙ

«««т 455332

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетсльства— (22) Заявле ю 24.01.72 (21) 1742611/18-24 (51) М.Кл. 6 054 23 30 с ирисое;«Itttctltlcbt заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета «йиниотров СССР по делам иеаеретений и открытий (32) Приор!ггет— (53) УДК 621-555.6 (0SS.8) Опубликовано 30.12.74. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 14.03.75 (72) Автор

I t 3 «) 0 1) C T C I t I t tI

В. М. Петров

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

11зоб!). tci«l!c относится к области теплотехники .; радиотехники и может быть использовано -.ля термостатироваиия небольших объектов.

Из.,сстны устройства для термостатирования, в которых датчиком температуры и нагревателе.;! служит сегнетоэлектрический элемент, питаемый от источника переменного тока.

Однако для таких термостатов характерны сложность источника питания, низкий к.п.д., что связано с высокими рабочими частотами сегнетоэлектрических резонаторов (100—

3000 Мг«1). Габариты и вес источника питания микротермостата во много раз больше термостатируемого объема. Необходимый для питания СВЧ-генератор мощностью в несколько ватт почти невыполним на полупроводниках и делается на лампах.

Предлагается устройство для термостатирования, работающее в режиме резонансной автотермостабилизации с нагревом от гснсрагора переменного тока, в котором лля упрощс-«ия блока питания и повышения к.п.д. нагревательный элемент представляет собой пьезоэлектрический резонатор с большим положительным температурным коэффициентом частоты (ТКЧ) .

Собственная частота пьезоэлектрического резонатора составляет сотни килогерц, и частота г!!iтаllия тcpмостата с!«Иi!,ается так!!м образом Io 100 кгц. Для лополи!ггслы!ого улучшен!гя тсрмостабилизации зад«пощий генератор нето и«ика питания делают с большим отрицательным ТКЧ, ставя в контур сегиетоэлектрический конденсатор или пьезоэлемент.

Для устранения располяризации Ilpl(работе иа наиболе чувстьитсльном участке температур вблизи точки Кюри на иьезоэлсктрическии резонатор поластся постоянное смещающсе т 0 H3ltpttit ctt tlc, Схема предлагаемого устройства показана иа чертеже.

Устройство для термостатирования содержит нагревательный элемент — резонатор 1 сферической, цилиндрической или другой полходящей формы, внутри которого находится термостатируем ы и объем. Резон атор изготовлен из поляризованной ссгнетоэлектрической ксрамикll с большим ТКЧ, íапр«lмcð тита!!ата 0 бария. Блок питания включает усилитель 2 мощности II генератор ), выполненные иа транзистора х. Генератор солержит тср мочувствительный элемент 4, например пьезоэлектрический резонатор или сегнетоэлсктричсский

25 конденсатор. благодаря которому его частота уменьшается с ростом температуры, т. с. противоположно измсиеишо частоты резонатора 1.

С усилителя 2 мощности на резонатор I «toдается также постоянное смещающес иаиря30 жение, поллержпвающсс ocT«ITo«ttyio»oляри455332

Предмет изобретеиllÿ

Составитель Л. Буняков

Тскред Г. Васильева Корректор T. Добровольская

Редактор И. Грузова

Изд.,V> 1968 Г. iðаж 760 Г1одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

II0 делам изобретений и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4(5

Заказ 125

Обл. тии, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли зацию ссгистокерамики !Ip! I работе вблизи точки Кюри. Резонатор 1 установлен в теплоизоляционный кожух.

Работа тсрмостата основана на зависимости собственной частоты пьезоэлектрического резонатора от температуры.

Тсмиература пьезоэлектрического резонатора повышается до установления теплового равновесия, когда иодводимая мошность переменного тока сравняется с рассеиваемым теплом.

При этом собственная частота иьезоэлектрического рсзонатора дол>киа быть несколько выше частоты питания. С 1101<11>Iкающей температуры частота пьезоэлектрического резонатора ввиду иоложителыюго ТКЧ уменьшается, прибли>каясь к частоте питани51. Так как иоглощасмая пьезоэлектрическим резонатором мощность зависит от частоты питания резонансно, то она при этом возрастает, иовыс! IB температуру резонатора. Аналогично 110вышеиие окру>кающей температуры ведет к сни>ксии1о рассеиваемой в резонаторе мощности и иони>кеишо его температуры. Во внутреннем об.ьемс резонатора температура изменяется в сотни раз слабее изменения внешней температуры. При установке в контуре задающего генератора > термочувствительиого элемента 4 происходит дополнительное повышение стабильности температуры внутри резонатора (наиримср, с понижением окру>ка1ощей температуры частота генератора повышается, приближаясь к сооственной частоте резонатора, что приводит и увеличению мощности иотерь и нагреву резонатора).

При объеме в несколько кубических сантиметров, частота иьезорезоиатора составляет около 100 кгц.

Предлагаемое устройство для термостатироваиия может использоваться для термостати10 роваиия отдельных узлов радиоаппаратуры, для получения этало и1ых температур в измерительной технике и т.;1.

Устройство для термостатироваиия, содср>кащее теилоизоляциоииыll кожух, внутри l

25 температуры, а вход подключен к генератору переменного тока, температурный коэффициент частоты которого противополо>кен температурному коэффициенту частоты нагревательного элемента.

ЗО