Устройство для регулирования температуры

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 11767724 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.646. .555 (088.8) Опубликовано 30.09.80. Бюллетень36Дата опубликования описания 05.10.80 по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к устройствам для регулирования температуры с оптимизацией режима термоэлектрических элементов.Известно устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрические охладители 1 .Недостаток этого устройства заключается в его низкой экономичности, так как через термоэлектрические охладители протекает ток, не соответствующий экстремальному значению перепада температур на холодных и горячих спаях термоэлектрических элементов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель 2 .Это устройство для регулирования температуры обладает недостаточной экономичностью из-за неэффективного преобра 2зования электрической энергии в термоэлектрических охладителях.Цель изобретения - повышение экономичности устройства для регулированиятемпературы,Для достижения указанной цели в устройство для регулирования температуры,содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель, введены последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ, релевремени и блок задержки, последовательносоединенные второй датчик температуры,нормализатор, блок памяти и блок сравнения,второй вход которого соединен с выходомнормализатора, а третий вход и выходы -1 соответственно со вторым выходом и вторыми третьим входами реле времени, четвертнойвход которого связан с первым выходомпульта управления, третий и четвертый выходы - с соответствующими входами блокапамяти, а пятый выход - со вторым входомблока задержки, выход которого подключенко второму входу усилителя мощности, выход первого датчика температуры соединенс первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второйвыход пульта управления - с четвертымвходом блока памяти, третий выход - совторым входом элемента ИЛИ-НЕ.На чертеже изображена функциональнаясхема устройства для регулирования температуры.Устройство для регулирования температуры содержит йульт 1 управления и последовательно соединенные первый датчик 2температуры, усилитель 3 мощности и тер моэлектрический охладитель 4, последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ 5,реле 6 времени и блок 7 задержки, последовательно соединенные второй датчик 8температуры, нормализатор 9, блок 10 памяти и блок 11 сравнения;Работает устройство следующим образом,При наличии сигнала 1 на одном извходов элемента ИЛИ-НЕ 5 на его выходеисчезает сигнал приведения реле 6 временив исходное положение, На чертвертом выходе реле 6 времени появляется управляющий постоянный по величине выдержки временисигнал записи в блок 10 памяти величины суммарной ЭДС второго датчика 8температуры, пропорциональной температурам на поверхности термоэлектрическихохладителей 4 и преобразованной нормализатором 9 в стандартный сигнал. По окончании первой выдержки времени начинаетсявторая регулируемая выдержка временина уменьшение сдвига фазы включения усилителя 3 мощности, который устанавливается предварительно по величине питающегонапряжения (тока),Таким образом, напервом выходе реле 6времени в период второй выдержки времениимеется управляющий сигнал, подаваемыйна первый вход блока 7 задержки, на выходекоторого сдвиг фазы изменяется в функцииот термоэлектрической эффективности материала термоэлектрических элементов, заданной температуры охлаждения в камереи подается на вход усилителя 3 мощности.Во время второй выдержки времени усилитель 3 изменяет фазу напряжения на управляющих электродах тиристоров в зависимости отвеличины выходного напряжения датчика 8 температуры в термостатируемой" -камере:Уменьшение второй выдержки времениприводит к увеличению средней составляющей напряжения, питающего термоэлектрическйе охладителй 4, а следовательно, и тока,После окончания второй выдержки времениреле 6 переключается на третью постояннуювыдержку времени. При этом управляющеенапряжение со второго выхода реле 6 времени подается на третий вход блока 11,который сравнивает уровни сигналов на выходе блока 10 памяти и на выходе нормализатора 9, т. е. уровни температур приповышенном токе питания и токе до егоизменения. Результатом сравнения могут быть триварианта,Вариант 1.1 У+ ьУлибо У )О; -где Ц - уровень сигнала до повышениятока питания термоэлектрическихохладителей 4;ЬУ, - регулируемый уровень приращения сигнала после изменения тока10 питания.При этом на выходах блока 11 сравнениясигналы 0 и после окончания третьей выдержки времени и реле 6 сбрасываетсяв исходное положение.Вариант 2, У (У+ ЬЦВ этом случае на первом выходе блока 11сравнения сигнал 1, вторая и третья выдержки реле 6 времени повторяется до получения условий варианта 1.Вариант 3. У, )Ю - Юь2 ю В этом случае на втором выходе блока 11сравнения сигнал 1 и по окончании третьейвыдержки реле 6 времени оно включаетсяна четвертую регулируемую выдержку времени. В результате на пятом выходе реле 62времени и на входе блока 7 задержки возникает управляющее напряжение, котороеувеличивает продолжительность выдержкивремени, а следовательно, уменьшает токпитания термоэлектрических охладителей 4,третья. и четвертая выдержки реле временизе повторяются до получения условий варианта 1.Приведение реле времени в исходноесостояние соответствует выбору оптимального тока питания термоэлектрических охладителей 4. После этого реле времени включается на пятую регулируемую выдержкумежду циклами, которая приводит в исходное состояние блок 10 памяти, по окончаниицикл работы его повторяется при наличиисигнала 1 на одном из входов элемента4 ИЛИ-НЕ 5. Нажатием кнопки сброса пульта 1 управления реле 6 времени приводятсяв исходное положение. При нажатии кнопкипуска пульта управления блок 1 О памятиустанавливается в исходное состояние идалее работа происходит аналогично опи 4 з санному. Введение оптимизации режимапитания термоэлектрических элементов путем сравнения холодопроизводительноститермоэлектрических элементов при изменении тока питания и до его изменения, регулирования времени отключенного состоянияусилителя 3 мощности в зависимости оттермоэлектрической эффективности материала термоэлектрических охладителей 4 и заданной температуры охлаждения в термостатируемой камере повышает эффективи ность использования элементоВ на 20%,точность регулирования температуры в объекте на 18%, срок службы термоэлектричес767724 Формула изобретения Составитель В. КозлоТехред К. ШуфричТираж 956осударственйого комитета См изобретений н открытииа, Ж - 35, Раушская набатент, г. Ужгород, ул. Пр КорректорПодписноеССР омак Редактор И. ГруЗаказ 7 94/44ВН ИПИ Г по делМоск ППП П 11303филиал д. 4/5ектная, 4 ких охладителей на 15%; упрощается коммутация элементов на 20%. Устройство для регулирования температуры, содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ, реле времени и блок задержки, последовательно соединенные второй датчик температуры, нормали- затор, блок памяти и блоксравнения, второй вход которого соединен с выходом нормалнзатора, а третий вход и выходы - соответственно со вторым выходом и вторым,и третьим входами реле времени, четвертый, вход которого связан с первым выходомпульта управления, третий и четвертый выходы - с соответствующими входами блокапамяти а пятый выход - с вторым входомблока задержки, выход которого подключенко второму входу усилителя мощности, выход первого датчика температуры соединенс первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второйвыход пульта управления соединен с чет 10 вертым входом блока памяти, третий выход - со вторым входом элемента ИЛИ-НЕИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3204418, кл. 62-3,опублик. 1968.2. Авторское свидетельство СССР560214, кл. б 05 Р 23/19, 1974 (прототип) .