Регулятор температуры

(22) Заяв присое Государственный комнтетиковано 17.08.81. Бюллетеньделам нэооретеннй и открыт Дата опубликования описани 72) Авто Ю. В. Головко и изобретен 1) Заявите РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУР Изобретение относится к области программного регулирования температуры и дру-. гих параметров в технологических и исследовател ьск их уста нов ках.Известен регулятор температуры 1, содержащий последовательно соединенные датчик температуры и задатчик программы, выходы которых соединены с входами элемента сравнения, в котором установлены запоминающий блок, пороговое устройство, ключ и интегратор, блок управления.Этот регулятор обладает недостаточной устойчивостью, несоответствием устанавливаемой на задатчике температуры, получаемой на нагреваемом объекте. Если датчик температуры установлен на нагреваемом объекте, из-за инерционности нагревателя получается значительный заброс температуры. Введенные дополнительные блоки улучшают только динамические характеристики.Известно устройство для регулирования температуры электропечи 2, содержащее первый датчик температуры, установленный на нагреваемом объекте, второй датчик температуры нагревателя, выходы которых подключены к элементу сравнения, сумматор, задатчик температуры. К выходу сумматора подключены последовательно соединенные усилитель, исполнительный элемент и нагреватель.Недостатком устройства является то, что температура в печи не соответствует задаваемой,Целью изобретения является повышение точности работы регулятора.Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий датчики температуры нагревателя и объекта, соединенные первыми выходами с входом задатчика температуры, а вторыми выходами с входами сумматора, причем выходы сумматора и задатчика температуры подключены ко входам элемента сравнения, выход которого через регулятор связан с нагревателем, содержит соединенные последовательно усилитель, интегратор, двуполярный пороговый элемент и реверсивный блок памяти, Входы усилителя соединены с выходом задатчика температуры и вторым выходом датчика температуры объекта, выход реверсивного блока памяти - с выходом сумматора, а замыкающий контакт двуполярного порогового элемента включен па 853 О 1раллельно накопительному элементу интегратора.На чертеже представлена структурная схема регулятора температуры.Регулятор содержит датчик температуры нагревателя 1, датчик температуры объекта 2, соединенные каждый одним выходом последовательно с сумматором 3, а другими выходами - с задатчиком температуры 4.Выходы сумматора 3 и задатчика температуры 4 подключены к входам элемента сравнения 5, выход которого подключен к последовательно соединенным регулятору 6 и нагревателю 7. Усилитель 8 подключен к датчику темперЯтуры Объекта 2 и задатчику 4, Его выход подключен к интегратору 9., имеющему разрядный коммутатор. Выход интегратора 9 подключен к входу двуполярного порогового элемента 10, который подклочен ко входу реверсивного блока памяти 11, выход которого соединен с Выходом сумматора 3.Регулятор работает следуюцим обра.зом.Датчики нагревателя и об ьекта 1 и 2 соответственно включены последовательнс и встречно с задатчиком температуры 4, и разностная ЭДС поступает на входы элемента сравнения 5, откуда подается в регу лятор 6 для управления температурой нагревателя 7, Так как ЭДС датчиков температуры объекта и нагревателя 1 и 2 не равны, то с выхода сумматора 3 на вход элемента сравнения 5 поступает полусумма значений обоих ТЭДС, которая и будет стремиться к равенству с ЭДС от задатчика температуры 4. Для качественного регулирования необходимо, цтобы ТЭДС датчика температуры объекта 2 была равна ЭДС 3- задатчика температуры 4, для чего в блоки 5 и 6 вводится корректирующий сигнал.Источником этого сигнала является разность между ТЭДС датчика температуры объекта 2 и задатчика температуры 4, усиленная4 Оусилителем 8. Для того чтобы устройство сразу же не перешло на регулирование по сигналу датчика температуры объекта 2, в интеграторе 9 подобран накопительный элемент необходимой величины, исходя из характера тепловой инерции печи. 45Сигнал с интегратора 9 поступает в двуполярный пороговый элемент 1 О. При достижении сигналом уровня срабатывания порогового элемента 10 он срабатывает и замыкает замыкающий контакт в интеграторе 9 и подает импульс на вход реверсивного блоЯка памяти 11, где сигнал хранится до прихода следующего импульса.С выхода реверсивного блока памяти 11выходной аналоговый сигнал, пропорциональный числу пришедших импульсов, пос тупает в виде корректируюцего напряжения в элемент сравнения 5, внося поправку в работу регулятора 6. В результате разность ТЭДС датчика температуры объекта 2 и ЭДС задатчика температуры 4 уменьшается. Если эта разность не стала равной нулю, процесс усиления, интеграции, дискриминации и запоминания повторяется до тех пор, гока указанная выше разность потенциалов не станет равной установленному уровню порога чувствительности, которая может быть сделана пренебрежимо малой. 1,ак только входной сигнал приближается к нулю, ис езает и сигнал коррекции.При перемене полярности разности сигналов усилитель 8 и интегратор 9 выдают сигнал другой полярности. Двуполярный порогогый з;емент 10 срабатывает по другому каналу и вы-ает сигнал на уменьшение сигнала коррекции (обратный счет импульса), что сова приводит к уменьшению разности ТЭДС датчика температчры Объекта 2 и ЭДС задатчика температуры 4.П",именение в регуляторе температуры стройстВЯ явтокорректирОВки, состоящеГО из усилителя, интегратора, двуполярного порогового элемента и реверсивного блока па.,яти позволило создать систему регулироВания, мало зависящую от характеристик нагревателя, Объекта и самой печи. Введение технологического процесса годается полной автоматизации без дополнительной калибровки и ручного введения поправок.Фор,иула азобретенияРегулятор температуры, содержащий датчики температуры нагревателя и объекта,соединенные первыми выходами с входомзадатчика температуры, а вторыми выходами с входами сумматора, причем выходысумматора и задатчика температуры подключены ко входам элемента сравнения, выход которого через регулятор связан с нагревателем, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности работы регулятора, онсодержит соединенные последовательно усилитель, интегратор, двуполярный пороговыйэлемент и реверсивный блок памяти, причемвходы усилителя соединены с выходом задатчика температуры и вторым выходом датчика температуры объекта, выход реверсивНОГО Олока памяти - с Выходом сумматора,а замыкающий контакт двуполярного порогового элемента включен параллельно накопительному элементу интегратора,Источники информации,принятые Во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 538349, кл. С 05 Р 23/22, 1976.2. Авторское свидетельство СССР612216, кл. С 05 Р 23/22, 1978 (прототип),Составитель А, Зарубин Редактор Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая Заказ 5673/24 Тираж 940 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4