Устройство для термостатирования

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.т 1.1969 ( 1344357/18-10) МПК б 056 23/30 присоединением заявкиторит ет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете ВЛинистров СССР,1971, Бюллетень М К 536,581(088.8 Опубликова Дата опубликования описания 3.111.1971 торыобретения Багаев, Л. Е, Ивлев, И. А. Народи В. В, Рыбин М. Фромбер ии ос=-. а;озндя вите ОСТАТИ РОВАН ИЯ РОЙСТВО ДЛ Изобретение относится к области термостатирования и, в частности, может быть использовано для прецизионного термостатирования большого количества объектов.Известны устройства для термостатирования, в которых используются мостовой термисторный датчик, питаемый от автономного генератора, и усилитель мощности, на выходе которого включена обмотка подогрева термостата,Недостатком известных устройств является низкая долговременная стабильность темпе ратуры, вызванная старением термистора. Кроме того, при использовании известных устройств для термостатирования больших объемов температура объектов термостатирования существенно зависит от температуры окружающей среды.С целью обеспечения долговременной стабильности предлагаемое устройство снабжено дополнительным каналом регулирования с двумя автогенераторами, в одном из которых использован прецизионный, а в другом - температурный кварцевый резонатор, подключенными ко входам смесителя, причем выход последнего через фильтр подключен к фазовому детектору, который через усилитель соединен с электродвигателем, подключенным через редуктор к переменному резистору, включенному в плечо термочувствительного моста. На фпг. 1 показана блок-схема устройствана фиг. 2 - принцип работы устройства.Устройство содержит температурный 1 ипрецизионный 2 кварцевые резонаторы, авто 5 генераторы 3 и 4, смеситель б, усилитель б низкой частоты, фильтр 7, фазовый детектор 8, усилитель 9 постоянного тока, двигатель 10, редуктор 11, термочувствительный мост. в плечи которого включены переменный резистор 10 12 и термисторный датчик 13, усилитель 14 низкой частоты второго канала, автономный генератор 1 б, фазовый детектор 1 б, усилитель 17 постоянного тока второго канала, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 18, усилитель 19 15 мощности и нагреватель 20.Устройство работает следующим образом,В момент первоначального включения термостата термочувствительный мост разбалансирован, напряжение на выходе усилителя 17 20 максимальное, относительная продолжительность импульсов на выходе ШИМ 18 равна единице, и в нагревателе 20 термостата выделяется максимальная мощносгь. Происходит разогрев термостата. Одновременно с этим по вышается температура датчиков 1 и 13, Помере прогрева термостата термочувствительный мост приближается к балансу, который устанавливается при температуре, близкой к температуре термостатирования. Одновремен но изменяется относительная продолжитель3ность импульсов на выходе ШИМ и мощность подогрева плавно уменьшается. В установившемся режиме мощность, выделяющаяся в нагревателе, равна мощности, рассеиваемой тер. мостатом в окружающее пространство, Таким образом, термисторный датчик 13, конструктивно расположенный вблизи нагревателя термостата (см. фиг. 2), обеспечивает плавное и безынерционное регулирование температуры объекта.Дополнительный датчик 1, температуры в качестве которого используется температурный кварцевый резонатор расположен вблизи объекта термостатирования. Там же расположен эталонный кварцевый резонатор 2. Сигналы с выходов автогенераторов 3 и 4 подаются на входы смесителя б. Сигнал разностной частоты с выхода смесителя б после усилителя б низкой частоты поступает на фильтр 7, фазовая характеристика которого проходит через нулевое значение на частоте ном, Фильтр может быть выполнен, например, в виде двойного Т-образного моста. Разность частот температурного и эталонного кварцевых резонаторов, равная Енот соответствует номинальной температуре объекта термостатирования. Мост регулируется таким образом, чтобы его баланс осуществлялся на указанной температуре. С выхода фильтра 7 напряжение подается на фазовый детектор 8. Напряжение с выхода фазового детектора 8 подается на усилитель 9 постоянного тока и управляет работой электродвигателя 10, Схема управления вращением двигателя настроена так, что при частотах ниже Ро, двигатель вращается в одну сторону, а при частотах выше Ряо,1 - в другуюПри наличии двух температурных датчиков, один из которых 1 расположен вблизи объекта термостатирования, а другой 13 - вблизи нагревателя термостата (см, фиг. 2), изменение температуры окружающей среды от до 1, приводит к появлению сигнала ошибки в канале с датчиком 1. Этот сигнал изменяет рабочую точку термочувствительного моста с датчиком 13, и температура в центре термостата, где расположен нагреватель, изменяется от 1 до 1, за счет чего существенно повышается точность регулирования температуры на объекте термостатирования, Долговременная стабильность температуры в термостате опре деляется эталонностью параметров датчика 1,Температурный кварцевый резонатор, используемый в качестве датчика 1, обеспечивает высокую долговременную стабильность.Для устранения автоколебаний при установ ленни и регулировании температуры в системетермостатирования постоянная времени цепи, передающей сигнал от датчика 1 к датчику 13, должна быть больше времени прохождения тепловой энергии от нагревателя 20 до места 20 расположения датчика 1, что достигается введением в систему редуктора 11 с определенным передаточным числом. Предмет изобретения25Устройство для термостатирования, содержащее терморегулятор с непрерывным регулированием и термочувствительный мост с терморезистором, отличающееся тем, что, 30 с целью обеспечения долговременнойстабильности, оно снабжено дополнительным каналом регулирования с двумя автогенераторами, в одном из которых использован прецизионный, а в другом - темпе ратурный кварцевый резонатор, подключенными ко входам смесителя, причем выход последнего через фильтр подключен к фазовому детектору, который через усилитель соединен с электродвигателем, подключенным через ре.40 дуктор к переменному резистору, включенному в плечо термочувствительного моста.293236г 2Составитель Б. 3. Розовская Редактор С. И, Хейфиц Техред 3. Н, Тараненко Корректор Л, А. Царьков Изд,222 Заказ 370/9 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий поп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5шография, пр. Сапунова