Программный регулятор температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцмалмстнческнлРеспубпнк) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 07.01.77 (21) 2441713/18-24 присоединением заявки5 Э 23/ есударстееанвй канате сссд ав делам кзвбретвкай а вткрытийпавский, А. А.Иавыденков в,теиия Сп ьное конструкторское бюро по автоматикнефтепереработке и нефтехимии(71) Заявитель ММНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУР П Предлагаемое изобретение относится к устройствам для программного регулирования температуры различных объектов, например, в хроматографии для регулирования температуры термостата.Известны цифровье устройства для программного регулирования температуры. Укаэанное устройство не обладает воэможностью регулирования температуры по какому- либо другому закону, кроме линейного.Из известных регуляторов температуры наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является программный регулятор температуры, содержащий генератор импульсов и последовательно соединенные накопитель, измерительный мост с датчиком температуры в одном иэ плеч, усилитель и исполнительный блок 2.Известное устройство позволяет регулировать температуру или только ио линейному закону, т.е. осуществлять подъем температуры с постоянными скоростями, или обеспечивать поддержание постоянной темпера. туры.ОдиакО, при использовании укаэанного регулятора температуры для программирования температуры термостата хроматогра. 2фа, нередко необходимо такое программноерегулирование температуры, при котором быскорость подъема температуры в течениецикла анализа могла бы автоматически возрастать по заданному нелинейному закону.. Такое программирование температуры с5 возрастающими скоростями подъема необходимо для анализа газовых смесей, кампонг ты которых отличаются существеннымдиапазоном: от легких газов (низкокипящих), которые выходят быстро н дают высо 1 в кие и острые пики до тяжелых фракций (высококипящих компонентотч, которые выходятчерез продолжительное время, слишком широкими, низкими и размазанными. Указанные формы пиков неудобны при количественных расчетах концентраций, так как в этомслучае низкая точность определения концентраций и большое время анализа.Недостатком известного устройства является низкая точность.Цельк предложенного изобретения является повышение точности,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство введены последовательно соединенные второй накопитель, второй генератор импульсов и формирователь илтульсои,646323 5 О 15 26 25 30 выход которого подключен к первому нако-. пителю, а вход второго накопителя подключен к выходу первого генератора импульсов.На чертеже представлена схема предложенного программного регулятора температуры,Устройство содержит генератор нмпуль. сов 1, подключенный через ключ 2 ко второму накопителю 3, в котором к затвору МОГ 1- транзистора истокового повторителя 4 подключен конденсатор 5.Истоковый повторитель 4 с помощью оптрона 6, светоизлучающий диод которого подключен к стоковой цепи истокового повторителя 4, связан с генератором импульсов 7, в котором между времязадающим конденсатором 8 и базовым резистором 9 включен, фотоприемннк оптрона 6, Выход генератора импульсов 7 соединен с формирователем импульсов 1 О, который подключен к первому накопителю 11 и к затвору МОП-транзистора одного из истоковых повторителей, являющихся сменными плечами измерительного моста 12. Одна из вершин измеритель. ного моста 2 через датчик температуры (термопару) 13 соединена с одним из входов усилителя 4, а с другим его входом соединена вторая вершина измерительного моста .12, Выход усилителя 14 соединен с исполнительным блоком 15.Кроме того программный регулятор температуры содержит электронное реле времени 16, предназначенное для осуществления изотермического режима работыи ключ 17, подключенный между выходом генератора импульсов 1 и первым накопителем 11, служащий для переключения устройства на режим линейного программирования температуры (при этом ключ 2 в режиме линейного программирования должен быть разомкнут).Во избежание загромождения. схемы некоторые элементы не показаны, например, сопротивление компенсации ЭДС холодных слоев термопары, цепи разряда накопительных конденсаторов для установки в исходное состояние, переключатели диапазонов регулирования и другие элементы. Схема блокинг-генератора представлена одним из простейших вариантов.Программный регулятор температуры работает следующим образом.Генератор импульсов 1, который позволяет регулировать частоту повторения с каждым импульсом выдает равные порции энергии второму накопителю 3, что обеспечивает возрастание напряжения на конденсаторе 5 по закону близко к линейному, С возрастанием напряжения на конденсаторе 5 увеличивается проводимость канала МОП.транзистора истокового повторители 4, что вызывает увеличение тока через светоизлучающий диод оптрона 6,При этом возрастающее излучение света посредством оптической связи увеличивает 4проводимость фотоприемника, который вместе с времязадающим конденсатором 8 является времяэадающим элементом генератора импульсов 7, работающего в автоколебательном режиме.Базовый резистор 9 выполняет функцию подстроечного сопротивления,"Таким образом по мере заряда конденсатора, 5 увеличивается проводимость фотоприемника оптрона 6, что вызывает уменьшение длительности паузы между импульсами, а следовательно, увеличение частоты повторения импульсов. Импульсы от генератора импульсов 7 поступают на формирователь импульсов 10, а от него на первый накопитель 11,Поскольку частота повторения импульсов от генератора импульсов 7 увеличивается, заряд на первом накопителе 1. растет с возрастающей скоростью,В соответствии с изменением напряжения на первом накопителе 11 меняется сигнал в вершине измерительного моста 12, к которой подключена термопара 13, выдающая свой сигнал в зависимости от температуры в термостате (на чертеже не показан), и результирующий.сигнал сравнения поступает на усилитель 14, усиленный сигнал подается на исполнительный блок 15, чем осуществляется регулирование мощности, выделяемой на нагревателе термостата в соответствии с законом изменения напряжения на первом накопителе 11, т.е. выделяемая мощность на нагревателе термостата будет увеличиваться с возрастающей скоростью,В предложенном устройстве изменение скорости подъема температуры при линейном программировании с возрастающими скоростями осуществляется за счет изменения частоты повторения импульсов (изменения длительности пауз между импульсами), а также и за счет изменения постоянной времени заряда накопителя 11 (при линей ном программировании) и накопителей 3 и11 (при программировании с возрастающими скоростями).В предложенном устройстве за счет заявляемого схемного решения осуществляет.45 ся программирование с возрастающими скоростями увеличения температуры, что позволяет по сравнению с программированием по линейному закону более гибко и оптнмаль.но управлять анализом: уменьшать время выхода компонентов и повысить чувствитель ность для тяжелых фракций, так как этикомпоненты теперь выходят, раньше, более высокими и неразмытыми пиками.Предлагаемый программный регулятортемпературы позволяет задавать законы ав.томатического изменения температуры с возрастающими скоростями в широком лизпазоне, начиная от ,25 С/мнн и плавно менять до 60" С/и ивверхний пр дел ограничив;и т.ся характерисгиками нагреватели и термо.стати .648323 формула изобретения ль В. Крюковуговаи КорректоПодписное Составит Телред О. ЛТи аж 101 слал гор С Рава1 ак а а 111138. Василина р 4 ИНИИПИ Государственно но делам изооретеЗГО 5, Москва, Ж.35. лиал П 11 И аПатентэ, г.тета СССРо 1 крытидв н аб., д. 4/5ул. Проекта го ком иий и Раугиск Ужгоро.4 Таким образом, в предложенном устрой. стве достигается сокращение времени хроматографического анализа и повышения его чувствительности и точности, что обеспечивает расширение области его применения,Программный регулятор температуры, со О держащий генератор импульсов и последовательно соединенные накопитель, измерительный мост с датчиком температуры в одном из плеч, усилитель и исполнительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точиосе, в него введены последовательно соединЮМные второй накопитель, второй генератор импульсов и формирователь импульсов, выход которого подключен к первому накопителю, а вход второго накопителя подключен к выходу первоГо генератора импульсов.Источники информации, принятые вб внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР498608, кл. 6 05 О 23/9, 974.2. Патент США3.301,482, кл. 236 в ,967.