Термостат

 

Союз Советскик

Социалистическими

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1)842748 т з

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190679 (21) 2824581/18-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 300681 Бюллетень т4о 24

Дата опубликования описания 300681 (51)М. Кл.

С 05 D 23/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5З) УДК 621. 618 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П.Г. Бонев, P.Ï. Крупина, A.È. Волков, В.П. Скатьков, В.В. Хлебников и A.È. Степанов

1;..ь Ф;ф . (71) Заявитель

{54) ТЕРМОСТАТ

Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для тер. мостатирования устройств с высокой чувствительностью к окружающей температуре.

Известны устройства для стабилизации температуры в термостатах с использованием -.åðìî:àâèñèìûõ мостов, операционных усилителей, усилителей мощности и обмоток подогрева. При изменении температуры окружающей среды изменяется сопротивление термозависимого сопротивления мостовой схемы на входе операционного усилителя, сигнал усиливается и на выходе уси- 15 лителя, в обмотке подогрева изменяется мощность, которая регулирует температуру камеры термостатирования (1g .

Наиболее близкой по технической 20 сущности к предлагаемой является конструкция термостата, содержащая сосуд Дьюара, камеру термостатирования и электрическую схему терморегулятора (2) 25

Недостатками известных термостатов являются низкая точность регулирования температуры и недостаточная надежность конструкции. Точность ре-. гулирования температуры в камере тер- 30 мост ати ров а ни я при помощи термодатчиков-нагревателей и нагревателей не превышает +(1,5-2) С при колебаниях температуры окружающей среды в пределах от — 50оС до +50 С.

Цель изобретения — повышение точности термостата.

Эта цель достигается тем, что термостат, содержащий сосуд Дьюара и элемент термостатирования с расположенными на нем нагревателем и термодатчиком, выход которого подключен ко входу первого усилителя, выходом связанного с нагревателем, содержит второй усилитель, четыре термодатчика-нагревателя и перегородку, установленную в сосуде Дьюара и делящую его на две камеры, в первой из которых установлен термостатируемый элемент с размещенным на нем первым термодатчиком-нагревателем и второй термодатчик-нагреватель, закрепленный на перегородке, а во второй камере на перегородке установлены третий и четвертый термодатчики-нагреватели, причем вход второго усилителя подключен к выходу третьего термодатчика-нагревателя, а выход — к выходам первого и второго термодатчиков-нагревателей, а к выходу первого усили84?748,теля подключен ныход четвертого термодатчика-нагревателя.

На фиг. 1 представлена конструкция термостата; на фиг. 2 — электрическая схема термостата.

Термостат содержит сосуд Дьюара

1, с температурой. t< и тепловым потоком 0,, внутреннюю обслочку 2, первый и второй термодатчики-нагреватели 3 и 4, элемент 5 термостатиронания с температурой t и тепловым по2 током Q» третий термодатчик-нагреватель б, термодатчик 7, нагреватель

8, амортизаторы 9, платы 10 и 11, теплоизоляционную пробку 12, электрические выводы 13, четвертый термодатчик-нагреватель 14, первый усилитель 15, второй усилитель 16, переменные резисторы 17 и 18, перегородку 19.

Термостат работает следующим образом. 20

В стационарном тепловом режиме соблюдается условие

tOk (t

В динамическом тепловом режиме при изменении „р на величину + Ь t соб- 25 людаются условия

9 Q

9 +ьЯ ... (Ь) @1 2

Термодатчики-нагреватели 3, 4, 6 и 14 закреплены на перегородке 19 и на элементе 5 термостатиронания известным способом, например припаяны припоем ПОС-61, и термическое сопротивление между термодатчиками-нагревателями и перегородкой 19 и элемен— том 5 термостатирования достаточно 40 мало.

При изменении со„ на величину

- с „ температура на внутренней оболочке 2 и на перегородке 19 изменит- 4$ ся на величину - t а на элементе

5 термостатирования температура изменится на величину -At, При этом температура на первом термодатчике-нагревателе 3 изменится на величину 50

-6с„, а сопротивление его уменьшится, напряжение на выходе второго усилителя 16 возрастает, а следовательно, возрастает и мощность, ныделяемая на третьем и четвертом термодатчикахнагревателях, что приводит к росту температуры на внутренней оболочке

2 и на перегородке 19 на величину

+at 4, а следовательно, к повышению темйературы на элементе 5 термостатирования на Qt, тогда результирую- 60 щая температура на оболочке 2, перегородке 19 уменьшается на неличину

1 ре,31 1 1! l (4 а результирующая температура на элементе 5 термостатиронания уменьшается на величину

1 2рЕ .1 I Х1 1 ь

Полученная результирующая температура 5t è А t вызовет повторное уменьшение сопротивлений третьего и четвертого термодатчикон-нагревателей б и 14 и термодатчика 7, что в свою очередь вызовет увеличение напряжений на выходе второго и первого усилителей и увеличение выделяемой мощности на оболочке ? перегородки 19 и элементе 5 термостатиронания, а следовательно, и повышение температуры. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока температура на элементе 5 термостатиронания будет практически равной первоначальной температуре t2(h,t ре, например равна 0,005оC при изменении t на 10OC). Регулировка номинала температуры t и t2 осуществляется из— вестным способом при помощи изменения сопротивлений резисторов 17 и 18.

Точность регулирования температуры термостата в элементе 5 термостатиронания достигает + (0 005-0,05) C при изменении температуры окружающей среды в пределах от — 10 С до +50оC.

Формула изобретения

Термостат, содержащий сосуд Дьюара и элемент термостатирования с расположенными на нем нагревателем и термодатчиком, выход которого подключен ко входу первого усилителя, выходом связанного с нагревателем, о т л и ч а ю щ и и c я т еeмM, что,с целью повышения точности термостата, он содержит второй усилитель, четыре термодатчика и перегородку, устанонленную н сосуде Дьюара и делящую его на дне камеры, в первой из которых установлен элемент термостатирования с размещенным на нем первым термодатчиком-нагревателем и второй термодатчик †нагревате, закрепленный на перегородке, а во второй камере на перегородке установлены третий и четвертый термодатчики-нагреватели, причем вход второго усилителя подключен к выходу третьего термодатчика-нагревателя, а выход — к выходам первого и второго термодатчиков-нагревателей, а к выходу первого усилителя подключен выход четвертого термодатчика-нагревателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ Р 3831003, кл. 219-499, опублик. 1974.

2. Патент США 9 3838248, кл. 219-210, опублик. 1974 (прототип).

842748

// 4 4 ЮР

Составитель Н. Середа

Редактор Н. Кешеля Техред Н. Келушак Корректор Е. Рошко

За аз 5099/58 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