171685. lajstromszámú szabadalom • Készülék testek hőmérsékletének fönntartására adott hőmérsékleti tartományban, valamint ilyen készülékkel ellátott higrométer

3 171685 4 forrás által szállított energia mennyiségének függvényében vezérlő egysége van. A találmány további részleteit a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti készülék két példakénti kiviteli alakját tüntettük föl. Nevezetesen: Az 1, ábra a találmány szerinti készülék egyik példakénti kiviteli alakját higrométerbe beépítve tünteti föl, amikor is a hidegforrást Peltierelem alkotja. A 2. ábrán a találmány szerinti készülék oly példakénti kiviteli alakja látható, amely ugyancsak higrométerbe van beépítve, de amelynél a hidegforrás fagyasztó folyadékból áll. Mindkét ábrán olyan készülék kapcsolási vázlata látható, amelynél valamely testet higrométerben adott hőmérsékleti körzetben lehet tartani. Magát a higrométert ezeken az ábrákon viszonylag részletesen tüntettük föl. Amint a rajzon látható, 1 melegforrás 2 testbe melegenergiát, 3 hidegforrás pedig hidegenergiát szállít. A találmány szerinti készülék ábrázolt példakénti kiviteli alakja esetén továbbá 4 detektort alkalmaztunk, amelynek 5 kimenetén a 2 test hőmérsékletére jellemző jel jelenik meg. Ezt a jelet az 1 melegforrás 6 vezérlő bemenetére adjuk, ami lehetővé teszi, hogy a melegforrás által szállított melegenergiát szabályozzuk és változtassuk. Ez az energia a 4 detektor által adott jel értékének függvénye. A találmány szerinti készülékben továbbá a melegforrás által szolgáltatott melegenergia mennyiségét megállapító első 7 egység, továbbá a hidegforrás által a melegforrásból származó melegenergia mennyiségének függvényében szolgáltatott hidegenergia mennyiségét vezérlő második 8 egység van, amelyeknek részletesebb ismertetésére a rajzon részleteiben föltüntetett higrométerek leírásakor kerül sor. Az előbbi leírás szerinti példakénti kiviteli alak esetén a hidegforrást a melegforrás vezérli. Hangsúlyoznunk kell azonban, hogy a találmány szerinti készüléket olyan detektorrral is elláthatjuk, amelynek jelét a hidegforrás vezérlő bemenetére adjuk, amikor is a hidegforrás által szolgáltatott hidegenergia mennyiségét vezérlő első egység és a melegforrás által a hidegforrásból származó hidegenergia mennyiségének függvényében a melegforrás által szállított melegenergia mennyiségét vezérlő második egység van. A fentiekben leírt készülékkel viszonylag egyszerű feladat, hogy a 2 testet meghatározott egyensúlyi hőmérsékleten tartsuk. A 2 test hőmérséklete ugyanis a hidegenergiának és a melegénergiának az energetikai veszteségeket pontosan kiegyenlítő kiegyenlített egyensúlyából származik. Ehhez járul, hogy a találmány szerinti készülék esetén a 2 testet valamely hőmérsékleten tarthatjuk még akkor is, ha ez a hőmérséklet viszonylag széles skálán változik. A hőmérséklet állandósításához elegendő, ha mindegyik energiaforrás a 2 testet a sk'ála szélső pontjaihoz tartozó hőmérséklet fönntartásához önmagában is elegendő energiát ad le. Így például a leghidegebb pontot majdnem egyértelműen kizárólag hidegenergiával érjük el. Mindössze kis mennyiségű melegenergiára van szükség ahhoz, hogy jó szabályozást biztosítsunk. Ezzel szemben 5 a legmelegebb pont eléréséhez a melegforrásnak kell önmagában a maximális energiát szolgáltatnia, mialatt a hidegforrás csak a jó szabályozáshoz szükséges viszonylag kis energiamennyiséget biztosítja. 10 Közbenső hőmérséklet biztosítása végett a hi; deg- és melegenergiák állandóan kiegyenlítik egymást és így a testet minimális fogyasztás mellett tartják a kívánt hőmérsékleten. A találmány szerinti készülék egyik legfőbb 15 előnye tehát, hogy a test lehetséges hőmérsékleteinek igen széles skáláján a lehető legkisebb energiamennyiséget igényli. Ehhez további előny járul és lehetséges, hogy ennek az előnynek van a legnagyobb jelentősége. Amikor ugyanis a 20 testnek első hőmérsékleti egyensúlyból más hőmérsékleti egyensúlyba kell lépnie, a találmány szerinti készülék lehetővé teszi, hogy az egyik energia csökkentésével egyidejűleg a másik energiát növeljük és ezzel a testet az újonnan kije-25 lölt hőmérsékletre hozzuk. Erre akkor kerül sor, amikor az energiaforrások egyikén jel jelenik meg, minthogy a másik forrást nem a test által elnyelt energia, hanem az első energiaforrás által szolgáltatott energia mennyiségének függvé-30 nyében vezéreljük. A találmány szerinti készülék dinamikusan szabatos működése tehát kiváló és a test viszonylag igen rövid megszólalási idővel hűen követheti a hőmérséklet-változásokat. Előnyei és tulajdonságai alapján a fentiekben 35 leírt találmány szerinti készülék különösen jól alkalmazható a higrométerekben. Az 1. ábrán egy ilyen higrométer részletei láthatók. A higrométer 3 hidegforrását Peltier-elem alkotja. A részletekre kitérve láthatjuk, hogy a 40 higrométerben 2 test van, amelynek egyik felülete 11 tükörfelületként van kialakítva. A 2 test olyan környezetben, például bizonyos százalékos mennyiséget tartalmazó gázban van elrendezve, amelyet vizsgálni kívánunk. 45 A harmatpontos higrométerek működési elve jól ismert. Ezért elég, ha egyszerűen utalunk arra, hogy a higrométerrel meghatározzuk a gőz kondenzációs hőmérsékletét. Ennek a hőmérsékletnek ismerete megadja a százalékos értéket. 50 Természetesen nem szabad elfeledkeznünk arról, hogy ez a százalékos érték idővel változhatik. Ezért célszerű, ha a testet, amelynek tükörfelületén a gőz kondenzálódik, a harmatpontnak megfelelő hőmérsékleten tartjuk. 55 Az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén a higrométernek a 11 tükörfelületen harmatot megállapító 4 detektora van, amely közvetve a higrométerben elhelyezett 2 test hőmérsékletét állapítja meg. A 4 detektornak például 12 fényg0 forrása van, amely a 11 tükörfelületre 13 fénycsóvát vetít. A 11 tükörfelületről visszaverődő vagy ezen szétszóródó 13 fénycsóva 14 fotocellád ra esik. A 14 fotocella 5 kimenetén lecsapódás jelenlétére vagy távollétére jellemző jel jelenik 65 meg, amely esetleg a kérdéses lecsapódás meny-2