Устройство для регулирования температуры в автоклаве

) С 05 П 23/19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ ревич СССР1984СССР1976. ышеав 1,уе"(56) Патент США У 3428784,кл. С 05 Р 23/00, 1969,Авторское свидетельствоВ 1255104, кл, С 05 П 23/1Авторское свидетельствоУ 613800, кл. В 01 Л 3/00,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯТЕМПЕРАТУРЫ В АВТОКЛАВЕ(57) Изобретение относится к устройствам для контроля и управлениятепловым режимом в автоклавах периодического действия. Оно решает задачуповышения качества регулирования температуры изделия, экономии электро" Изобретение относится к устройствам контроля и управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия, заполненных жидкостью и предназначенных для проведения различных технологических процессов (при полимеризации стеклопластиков, формовании и склеивании стекол,обработки керамики). Целью изобретения является пние качества обработки иэделия токлаве.Изображение поясняется чертежУстройство содержит автоклавзаполненный жидкостью, нерегули 2 энергии за счет оптимизации заданного технологического процесса. Устрой- ство содержит датчик температуры,установленный в среде автоклава, первый сумматор, регулятор температуры, выход которого связанчерез первый вход второго сумматора, первый пороговый элемент и блок управления включением с нерегулируемыми секциями нагревателя автоклава, датчик нагрузки, соединенный с нерегулируемыми секциями и с вторым входом второго сумматора,выход которого через регулятор мощности подключен к регулируемой секции нагревателя, Устройство снабжено блоком расчета распределения температуры по глубине изделия, индикатором, Е задатчиком перепада температуры,блоком выбора минимума, блоком вычисления перепада температуры по глубине С изделия, элементом сравнения, вторым. пороговым элементом. 1 ил. ф мые секции 2 и 3 нагревателя и регу- СЬлируемую секцию 4 нагревателя, датчик ца5 температуры, регулятор 6 темпера- (,"1туры, второй сумматор 7, первый поро- фговый элемент 8, блок 9 управлениявключением, регулятор 10 мощности,датчик 11 нагрузки, вычислительныйблок 12 расчета распределения температуры по глубине изделия, блок.13выбора минимума, индикатор 14,прог"раммный задатчик 15, блок 16 сравнения, второй пороговый элемент 17,первый сумматор 18, блок 19 вычисления перепада температуры по глубине изделия, изделие 20 в автоклаве,задатчик 21 перепада температуры.В вычислительном блоке 12 расчета распределения температуры по глубине изделия программируется или мо делируется типовое математическое описание теплопереноса по слоям изделия. Причем Т соответствует температуре наружного слоя. Модель позволяет определить распределение температур по глубине иэделия, зная тем пературу окружающей среды Т , физические свойства и константы изделия.Математическое описание составлено так, чтобы получить .и значений температур по глубине обрабатываемого изделия. Значение этих температур (температурное поле) выводится на индикатор 14, что позволяет оператору следить за ходом процесса. 20В автоклавах периодического действия осуществляются процессы программного разогрева и стабилизации температуры, поэтому Т всегда больше Тп, В случае резкого перерегулирова ния температуры среды в автоклаве разность Т,-Тмин превышает допустимый перепад и элемент 17 останавливает программный задатчик 15, В автоклаве поддерживается заданная температура до момента установления в изделии заданного перепада.В блоке 19 вычисления перепада . температуры по глубине изделия фор- мируется сигнал разности между Т и Тдия. Эта разность выводится наиндикатор 14 и сравнивается на блоке 16 сравнения с заданием ЬТ.При величине разности больше допустимой второй пороговый элемент 17 производит остановку программного задатчика 15, при допустимой разности - разрешение на изменение программы, тем самым обеспечивается управление временным режимом программного 45 задатчика 15 для получения заданного разброса температур в изделии.Устройство работает следующим образом.Сигнал датчика 5 температуры, уста" 50 новленного в среде автоклава 1,поступает в вычислительный блок 12. Вычислительный блок на основании математической модели формирует значения температур различных слоев (от Т 1 до Тя) обрабатываемого иэделия 20.55На сумматоре 18 формируется сигнал разности между Ти Таад с программного задатчика 15. Эта разность постоянно поступает на вход регулятора 6 температуры,Выходной сигнал регулятора 6 непрерывно изменяется от 0 до 5 мА,что соответствует необходимости изменениямощности, подводимой к автоклаву, По достижении сигналом на выходе регуля-. тора 6 величины, например, 2 мА сигнал на выходе сумматора 7 также достигнет 2 мА, и регулятор 1 О мощности вводит заданную мощность регулируемойсекции 4, При заданном значении срабатывает пороговый элемент 8, блок 9 управления подключает нерегулируемую секцию 3 электронагревателяНа отрицательный вход сумматора 7 от датчика 11 нагрузки поступает сигнал,соответствующий расчетной мощности нерегулируемой секции 3. Сигнал навыходе сумматора уменьшается на величину мощности введенной нерегулируемой секции 3.Дальнейшее увеличение выходного сигнала регулятора 6 приводит к увеличению выходного сигнала сумматора 7 до заданного значения срабатывания элемента 8. Блок 9 управления подключает нерегулируемую секцию 2.На отрицательный вход сумматора 7 поступает сигнал, который уменьшает мощность регулируемой секции4. При дальнейшем росте выходногосигнала регулятора мощность регулируемой секции вновь увеличивается до максимальной.При.уменьшении выходного сигнала регулятора 6 уменьшается сигнал сумматора 7, и регулятор 10 уменьшает мощность регулируемой секции 4. Призначении сигнала на выходе сумматора7, равном "0", срабатывает пороговый элемент 8, и блок 9 управления отключает нерегулируемую секцию 2, Сигнал на отрицательном входе сумматора7 уменьшается, сигнал на выходе возрастает, и регулятор 1 О мощности увеличивает мощность регулируемой секции на величину мошности отключеннойнерегулируемой секции 3, При дальнейшем уменьшении выходного сигнала регулятора 6 происходит откпючение не- регулируемой секции 2, что приводит к увеличению мощности регулируемойсекции 4 на величину мощности нерегулируемой секции 2, Дальнейшее уменьшение выходного сигнала регулятора 6 приводит к уменьшению мощности регулируемой секции 4 до нуля.25 30 Составитель Л.Птенцовехред С,Мигунова едакт орректор Л чиков ид Заказ 12 ираж 478 Подписноетета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ С ва, И, Раушская наб., д. 4/5 осударственог 113035Производственно-издательский комбинат "Патент",агарина, 101 од,5 1 б 40 б 81Количество нерегулируемых секцийможет быть любым, и мощности их могут составлять различную долю полной мощности нагревателя, однакопри этом мощность регулируемой сек 5ции должна превьппать мощность нерегулируемой секции. Это превьппениеисключает случайное переключение(включение и выключение) нерегули 10руемых секций,Введение вычислительного блока12, блоков 13 - 19 позволяет при обработке изделий различной конФигурации, массы, объема оптимально выполнить технологическую программуразогрева для всего объема изделия,проконтролировать и автоматическиобеспечить допустимые перепады тем- .пературы и отклонения от задания, 20правильно и экономно расходоватьэлектроэнергию.формула изобретения Устройство для регулирования температуры в автоклаве, содержащее датчик температуры, установленный в среде автоклава, последовательно соединенные первый сумматор с программным задатчиком на первом входе, регулятор температуры, второй сумматор с датчиком нагрузки на.втором входе и регулятор мощности, к выходу которого подключена регулируемаясекция нагревателя, а также нерегулируемые секции нагревателя, в сило.вую цепь которых включеч датчикнагрузки, а в цепь управления - выход блока управления включением, входкоторого через первый пороговый элемент связан с входом регулятор. мощности, о т л и ч а ю щ е е стем, что, с целью повьппения качества обработки изделия в автоклаве,оно содержит последовательно соединенные блок расчета распределениятемпературы по глубине изделия, блоквыбора минимума, блок вычисленияперепада температуры по глубине изделия, второй вход которого соединенс выходом сигнала температуры наружного слоя изделия блока расчета расп-ределения температуры по глубине из"делия, блок сравнения с задатчикомперепада температуры на втором входеи второй пороговый элемент, выходкоторого связан с входом "останов"программного задатчика, причем выход блока выбора минимума связан свторым входом первого сумматора, адатчик температуры соединен с входомблока расчета распределения температуры по глубине изделия.