Установка для термостатирования

(51)4 Г 25 0 3/1 О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ныи ТИаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СВ 983403, кл. Р 25 Р 3/10, 198(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОСТРОВАНИЯ по авт, св. У 983403,л и ч а ю щ а я с я тем, что,целью повышения точности термотирования, установка дополнително снабжена размещенным в каме ЯО 1180657 А нагревателем, связанным с ним усилителем мощности, дешифратором и третьим ключом, при этом вход дешифратора подключен к задатчику температур, а выходы дешифратора подключены соответственно к управляющимвходам усилителя мощности, первогопорогового устройства и третьегоключа, переключающий контакт которого соединен с основным входомусилителя мощности, размыкающий контакт соединен с выходом фазочувствительного усилителя, а замыкающий контакт соединен с выходом функционального преобразователя.5 10 15 20 25 30 35 40 45 Изобретение относится к криоген" ной технике, а именно к установке для термостатирования преимущест венно образцов диэлектриков с целью определения их диэлектрических ха" рактеристик, и является усовершенствованием установки по авт, св. В 983403.Цель изобретения - повышение точности термостатирования .На чертеже представлена схема установки для термостатирования.Установка для термостатирования содержит трубопровод 1, герметично укрепленный на горловине сосуда 2 Дьюара, электромагнитный клапан 3 и нагреватель 4, размещенный в нижней части внутренней полости сосуда 2 Дьюара, трубопровод 1 подключен к термокамере 5 с объектом термостатирования. Кроме того, установка содержит регулятор температуры, состоящий из последовательно соединенных блока 6 сравнения, фазочувствительного усилителя 7 и основного порогового устройства 8, к выходу которого подключена обмотка электромагнитного клапана 3.В регулятор температуры входят также усилитель 9 мощности, задатчик 10 температуры, дополнительное пороговое устройство 11, источник 12 опорного напряжения, цифроаналоговый преобразователь 13, дешифратор 14 и ключи 15 - 17. Выход термокамеры 5 подключен к одному из выходов блока 6 сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик 10 температуры, связанный с входами цифроаналогового преобразователя 13 и дешифратора 14, Выход цифрбаналогового преобразователя 13 соединен с замыкающим контактом ключа 17 и управляющим входом источника 12 опорного напряжения, выходы которого соединены с переключающими контактами ключей 15 и 16. Замыкающий контакт ключа 15 и размыкающий контакт ключа 16 соединен с входом дополнительного порогового устройства 11, выход которого подключен к нагревателю 4. Размыкающие контакты ключей 15 и 17 и замыкающий контакт ключа 16 соединены с выходом фазочувствительного усилителя 7. Переключающий контакт ключа 17 соединен с основным входом усилителя 9 мощности, выход которого связан снагревателем термокамеры 5, а управляющий вход - с первым выходомдешифратора 14. Управляющий вход ключа 17 соединен с третьим выходом дешифратора 14, а управляющие входы ключей 15 и 16 связаны с выходом порогового устройства 8, уп. равляющий вход которого подключен к второму выходу дешифратора 14.Установка работает следующим образом.В диапазоне задаваемых задатчиком 10 температур от -180 до ООС на первом и третьем выходах дешифратора 14 присутствуют логические "О", а на втором выходе дешифратора 14 присутствует логическая " 1", разрешая работу порогового устройства 8.При равенстве сигналов на входах блока 6 сравнения сигнал на выходе фазочувствительного усилителя 7 равен нулю, сигнал на выходе порогового устройства 8 равенлогическому "О", вследствие чегоэлектромагнитный клапан 3 и ключи 15 и 16 выключены. На вход дополнительного порогового устройства 11 с источника 12 опорногонапряжения (через ключ 16) подано опорное напряжениеоткрывающей для него полярности, но недостаточное по величине, чтобыоткрыть дополнительное пороговоеустройство 11, на выходе которогонапряжение отсутствует. Давлениев сосуде 2 Дьюара равно атмосферному, поскольку шток электромагнитного клапана 3 закрывает выходтрубопровода 1 в термокамеру 5 иоткрывает его в атмосферу, При повышении температуры в термокамее 5 относительно заданный задатчиком 10 на выходе фазочувствительного усилителя 7 появляется сигнал,включенный последовательно с опор-,ным напряжением, и при некотором его значении, меньшем чем порог срабатываемого порогового устройства 1.1, последнее открывается и нанагреватель 4 подается напряжение.В результате этого давление паров хладагента в сосуде 2 Дьюара возрастает, но температура в термокамере 5 продолжает повышаться,так как клапан 3 закрыт. Сигнал180657 4шая работу порогового устройства 8, усилителя 9 мощности и включая ключ 17, контакты которогоподключают вход усилителя мощности 9 к выходу цифроаналогового преобразователя 13.В результате на нагревателе термокамеры 5 постоянно выделяетсямощность, пропорциональная заданной10 температуре. Регулирование температуры в этом случае происходитпо каналу охлаждения.В диапазоне температур 50-500 Сна первом выходе дшифратора 14 присутствует логическая "1", разрешая работу усилителя 9 мощности, ана втором и третьем выходах дешифратора 14 присутствуют логические "0". В этом случае вход усилителя 9 мощности подключен к выходу усилителя 7 и на нагревателетермокамеры 5 выделяется мощность,пропорциональная разности сигналов на входах блока 6 сравнения,25 т.е. регулирование температурыпроисходит только по каналу нагрева. на выходе усилителя 7 продолжает увеличиваться, и при некотором его значении открывается пороговое устройство 8 и включает электрическийклапан 3 и ключи 15 и 16. При этомопорное напряжение с выхода источника 12 опорного напряжения включается встречно сигналу с выходаусилителя 7. После включения электромагнитного клапана 3 хладагентпоступает в термокамеру 5, температура в которой начинает понижаться. Сигнал на выходе усилителя 7начинает уменьшаться и при егозначении, большем чем порог срабатывания дополнительного порогового устройства 11, последнее закрывается, включая нагреватель 4.За счет накопленного избыточного Составитель И. Шабалина Редактор С. Патрушева Техред Т.Фанта Корректор А. ЗимокосовЗаказ 5907/36 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Б, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 давления паров хладагент продолжает поступать в термокамеру 5, сигнал на выходе усилителя 7 продолжа- ет уменьшаться и при его значении, близком к нулю, основное пороговое устройство 8 закрывается, выключая электромагнитный клапан 3.Избыточное давление в сосуде 2 Дьюара к этому моменту практически отсутствует. Далее процесс регулирования температуры по каналу охлаждения с опережающим включением и выключением нагревателя 4 относительно моментов включения и,выключения электромагнитного клапана 3 повторяется. При изменении заданной темпергтуры задатчиком 10 цифроаналоговый преобразователь 13 изменяет выходное напряжение источника 12 опорного напря- жения, изменяя время опережения включения и выключения нагревателя 4.В диапазоне задаваемых задатчиком 10 температур от 0,1 до 49,9 С на всех выходах дешифратора 14 присутствуют логические "1", разреПредлагаемая комбинированнаяустановка для термостатирования Зо обеспечивает стабилизацию и программное изменение температуры во всем диапазоне от в .180 до 500 С с погрешностью не более + 1 оС (у базового объекта - термокамеры ТКв диапазоне 0 - 50 С + 3 С, при остальных температурах + 1 С).Установка обеспечивает сквозное программное изменение температуры как в сторону уменьшения, так и в сторону повышения и, что особенно важно, при исследованиях температурных зависимостей диэлектрических характеристик материалов, безударный переход через диапазон температур, близких к окружающей ( +10 С от окружающей).