Устройство для регулирования температурытермоэмиссионного преобразователя

п.-. е. ф" С Ьо иотая 14 Б Сова СоветскихСоциалистических ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕНИ 11179 еспублнк К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТЗУс присоединением заявки ЙФ арстоеиный комитетСССРаелам изобретенийи открытий осу(23) Приоритет Опубликовано 23.01.81, Бюллетень Й 9 3 Дата опубликования описания 2 3,0181(54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОЭМИССИОННОГ ПРИБОРАн н Изобретение относится к автоматическому ретулированию тепловых процессов и может быть использовано, в частности, для электронного нагрева с помощью электрического нагревателя ка" тода электронных приборов (например, термоэмиссионного преобразователя) в режиме стабилизации тепловой мощности, подводимой к объекту нагрева.Известен регулятор электронагрева катода термоэмиссионного преобразователя, содержащий последовательно соединенные источник питания, испс)лнительный орган датчик мощности нагрева, элемент сравнения и усилитель задатчик мощности нагрева, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, причем выход уси-. лителя подключен ко второму входу исполнительного органа 1 . 20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования темпера туры термоэмиссионного преобразователя, содержащее последовательно соединенные источник питания, исполнительный орган, датчик мощности нагрева, сумматор, элемент сравнения, усилитель и блок управления, источник анодного напряжения, к выходу ко- ЗО торого через датчик мощности электрон.ного потока подключен второй входсумматор, и задатчик мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, причем выход блока управления соединенсо вторым входом исполнительного ор"гана.Устройство работает в режиме токов насыщения, когда ток электронной бомбардировки (е зависит толькоот температуры нагревателя Т . Вэтом режиме могут быть получены достаточнЬ большие теплоэые мощностипри относительно низких Тн, в результате чего значительно увеличиваетсясрок службы нагревателя .21,Однако устройство в таком исполении характеризуется относительноизким качеством регулирования ималым запасом устойчивости, что обус"ловлено динамическими свойствамисистемы нагреватель-объект нагрева(катод). Объясняется это тем, чтомощность нагрева равна:РРн. + Рв,где Р - мощность нагревателя, РВмощность электронного потока и прикомбинированном нагреве в режиме токов насыщения наблюдается сильнаязависимость мощности РВ от моЩностиРФ Связь осуществляется через температуру нагревателя, так как Ле -Г(Т).Кроме того, н системах нагрева цилиндрической конструкции, таких, например, как нагреватель"катодкоаксиального термоэмиссионного прибора, наблюдается сильное нлияние,температуры объекта нагрева (катода)1 на температуру нагревателя. В результате, при обработке системой автоматического регулирования (САР) регули- орующего воздействия и внешних нозмущений значение мощности Р устананепинают не мгновенно, как значение .мощности Рн, а по истечении некоторого времени, определяемого постоянными времени нагревателя и катода. 15Наличие указанного фактора не позноляет в условиях действия таких возмущений, как колебания напряжения сетии электронное охлаждение катода (наиболее характерное возмущение для 20термоэмиссионного прибора, возникающее в результате отбора рабочего тока на анод), повышать качество регулирования и сохранять при этом требуемый запас устойчивости, если в р 5САР тепловой мощности использоватьрегулятор, реализуемый пропорциональный закон регулирования (именно потакому закону ведется регулированиев известном устройстве, чем и достигается высокая надежность и простотаэксплуатации САР)Улучшение же качественных показателей путем усложнения закона регулирования приводитк снижению надежности и трудностямпо настройке и эксплуатации устройства,Цель изобретения - повышение точности устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для регулирования 40температуры термоэмиссионного прибора, содержащее последовательно соединенные источник питания нагревателя, исполнительный орган, датчикмощности нагрева, сумматор, элемент 45сравнения и усилитель, источниканодного напряжения, к выходу которого через датчик мощности электронного потока подключен второйвход сумматора, задатчик мощностинагрева, выход которого подключен квторому входу элемента сравнения, иблок управления, выход которого сое"динен со вторым входом исполнительного органа, введены последовательносоединенные корректирующий блок икомпаратор, нторой вход которого подключен к выходу усилителя, выход " ковходу блока управления, а вход корректирующего блока подключен к выходу датчика мощности электронного янагрева.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,.Устройство для регулирования тем-,пературы термоэмиссионного прибора 1 5 содержит последовательно соединенныеисточник 2 питания нагревателя, исполнительный орган 3, датчик 4 мощностинагрева, сумматор 5, элемент б срав-нения и усилитель 7, источник 8 анодного напряжения, к выходу которогочерез датчик 9 мощности электронногопотока подключен второй вход сумматора 5, эадатчик 10 мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента б сравнения, блок11 управления, выход которого соединен со вторым входом исполнительногооргана 3, последовательно соединенныекорректирующий блок 12 и компаратор13, второй вход которого подключенк выходу усилителя 7, выход - ко вхо:ду блока 11 управления, а вход корректирующего блока 12 подключен к выходу датчика 9 мощности электронногопотока.Устройство работает следующим образом.Устанавливается требуемое значениевыходного напряжения источника 8, Спомощью задатчика 10 подается питание на нагреватель. По достижении последним температуры, при которой появляется ток электронной бомбардировки,вступает в действие дополнительнонагрева электронной бомбардировкой,По мере нагрева возрастает РЕ, а значение мощности Р 1, автоматически устанавливается таким, какое необходимодля поддержания равновесия между Ти Е. Посел вывода объекта на заданный температурный режим, для поддержания постоянства тепловой мощности,мощности Р и РЕ измеряются с помощьюдатчиков соответственно 4 и 9, Выходные напряжения суммируются в сумматоре 5, полученный сигнал сравниваетсяс помощью элемента б сравнения с опорным сигналом эадатчика 10. Разностный сигнал усиливается усилителем 7и поступает на один из входов компаратора 18, на другой же вход подаетсяныходной сигнал корректирующего блока 17, пропорциональный мощности Ре,который вычитается из сигнала управ"ления. С выхода компаратора 13 сигнал поступает через блок 11 управления на исполнительный орган 3 и последнийустанавливается в положение,соответствующее заданному значениюмощности нагрева,Наличие компаратора, корректирующего блока с передаточной функциейКч . ука - передаточная Функцияфц,(Р)исполнительного органа) и соответствующих связей между элементами устройства делает объект регулированиябезынерционным относительно регулирующего воздействия и возмущения,связанного с изменением напряжениясети., более того, обеспечивает инвариантность регулируемого параметра7.98757Формула изобретения Составитель Л. Птенцоваедактор Т. Кугрышева Техред С.Мигунова Корректор М. Демчи Тираж 951 Поарственного комитета ССизобретений и открытийсква, Ж, Раушская на 029/63ВНИИПИ Госпо делам113035,Зака дписноеСР д. 4 фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,филиал относительно изменения рабочего тока термоэмиссионного прибора. Таким образом, повышается точность устройства для электронного нагрева объектов. Устройство для регулирования температуры термоэмиссионного прибора, содержащее последовательно соединенные источник питания, исполнительный орган, датчик мощности нагрева, сумматор, элемент сравнения и усилитель, источник анодного напряжения, к выходу которого через датчик мощности электронного потока подключен второй вход сумматора, эадатчик мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, и блок управления, выход которого соединен со вторым входом исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точностиустррйства, в него введены последовательно соединенные корректирующийблок и коммутатор, второй вход которого подключен к выходу усилителя,выход - ко входу блока управления,а вход корректирующего блока подключен к выходу датчика мощности элен"тронного нагрева,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Гарбер Л. Я. и др. Стабилизированный регулятор электронагревакатода термоэмиссионного преобразователя, - Приборы и техника экс"перимента, 1974, Р 4 с. 130-131,2, Маилов Г. М. и Карпенко М, М.Стабилизация тепловой мощности катода термоэмиссионного преобразователяпри комбинированном нагреве При 20 боры и техника экспериментаф, 1975,Р 6, с. 162-164. (прототип) .