Электронный терморегулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОС 05 0 23 РЕТЕНИЯ У. (21) (22) (46) (72) ост дес дици2 У 6 ент 4) реме нинныйтчиком сод ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ 3490357/18-2407.09.8207,12,83, Бюл. Р 45В.М,Головач621,555.6(088.8)1. Описание терморегулятора тер" та 2 Ц(МРТУ-1382-63). кий экспериментальный завод меского оборудования, 1967.Терморегулятор ТС.2. -1-1382-72. Одесский экспериальный завод медицинского обоания, 1974 (прототип).57) ЭЛЕКТРОНННИ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР, жащий включенные последовательрмодатчик, усилитель, исполнительный элемент и первый нагреватель, а также первую ступень тепловой отрицательной обратной связи,включающую в себя подключенный к выходу исполнительного элемента второй нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, он со.держит вторую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенные к выходуисполнительного элемента и соединенные последовательно реле ви третий нагреватель, размещев тепловом контакте с термодаИзобретение относится к автомати"ческому регулированию температурыс использованием инерционных электронагревателей.Известен терморегулятор термостата, содержащий термодатчик, усили.тель сигнала термодатчика, исполни"тельное устройство, электронагрева"тель, обеспечивающий заданную температуру и цепь тепловой отрицатель"ной обратной связи (ТООС) (1 . , 10Недостатками терморегулятора яв"ляются большие перепады температурыво время разогрева (до 10 от заданной температуры), неполное исполь-,зование максимально возможного коэффициента стабилизации и перерасходэлектроэнергии из-за перепадов температуры,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсятерморегулятор, содержащий усилитель, связанный входом с термодатчиком и выходом с исполнительным устройством, соединенным с электронагревателем, обеспечивающим заданнуютемпературу, и с вторым электронагревателем, осуществляющим ТООС,Как и всякая отрицательная обратная связь, ТООС уменьшает. чувствительность терморегулятора и, следовательно, ухудшает стабильность 30температуры в термостабилизируемомобъеме. Величина ТООС является компромиссом между величинами перепадов температуры при разогреве истабильностью ее в установившемся 35режиме (чем больше величина ТООС,тем меньше перепады температуры итем хуже ее стабильность) 2) .Недостатком известного устройства является его низкая точность. 40Цель изобретения - повышениеточности.Поставленная цель достигается тем,что электронный терморегулятор, содержащий включенны последовательно термодатчик, усилитель, исполнительный элемент и первый нагреватель, а также первую ступень тепловой отрицательной обратной связи,включающую в себя подключенный к выходу исполнительного элемента второй нагреватель, размещенный в теп"ловом контакте с термодатчиком, содержит вторую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включаю"щую в себя подключенные к выходуисполнительного элемента и соединенные последовательна реле времени итретий нагреватель, размещенный втепловом контакте с термодатчиком.На фиг. 1 представлена блок-схема электронного терморегулятора 1на фиг. 2 - его принципиальная схе"ма; на фиг, 3 - температурные зависимости электронного терморегуляторапри различной глубине тепловой от-. 65 рицательной обратной связи (ТООС)(кривые 1-5) и температурная зависимость устройства-прототипа (кривая 6).Кривая 1 снята без ТООС: температура не застабилизировалась и колеблется относительно некоторогасреднего значения (штриховая линия),косвенно представляющего собой предел максимальна возможного для даннога терморегулятора коэффициентастабилизации,Кривая 2 снята при минимальнойвеличине ТОСС, при которой возможна стабилизацияг перепады температуры меньше, но коэффициент стабилизации ниже,Кривая 3 снята при средней величине ТООС: перепады еще меньше,стабильность еще хуже.Кривая 5 снята при большой величине ТООС: перепадов нет, но степень стабилизации значительно нижепредыдущих.Кривая 4 представляет оптимальный температурный режим, характеризующий электронный терморегулятор.Электронный терморегулятор содер"жит (фиг. 1) термодатчик 1, связанный с усилителем 2, исполнительныйэлемент 3, подключенный к питающейсети 4 и включающий первый электронагреватель 5, который обеспечиваетзаданную температуру в стабилизируе.мом объеме 6, а также включающийвторой 7 и третий 8 злектронагревауели двух ступеней (величин) ТООС:первой ступени, включаемой непосредственно, и второй ступени, включаемой с помощью реле 9 времени.Первая ступень. ТООС работает неп"рерывно во всех режимах, но в неустановившемся режиме ее действие почтине сказывается из-за преобладающего действия второй ступени ТООС,На принципиальной схеме (фиг. 2)датчик. температуры контактом 10 подключен к входу усилителя 2, содержащего транзисторы 11 и 12, резисторы 13-15 и конденсатор 16. Выходусилителя 2 связан с исполнительнымэлементом 3, выполненным на тиристаре, соединенном с источником питания, содержащим трансформатор, диод 17, конденсатор 18, резистор 19и стабилитрон 20, соединенным спервым нагревателем 5, выполненнымна резисторах 21 и 22, и с вторымнагревателем 7, размещенным в тепловом контакте с датчиком 1 температуры. Исполнительный элемент 3 через реле 9 времени, содержащее газоразрядные лампы 23 и 24, резисторы 25-27, диоды 28-30, конденсаторы 31 и 32 и реле 33 с замыкающимиконтактами 34 и 35, связан с третьимнагревателем 8, выполненным на лампенакаливания.Электронный терморегулятор работает следующим образом.В исходном состоянии контакты реле 33 и контакт 10 термодатчика разомкнуты. Транзисторы 11 и 12 и тиристор 3 открыты. Первый нагрева тель 5 и нагреватель 7 первой ступени ТООС включены через тиристор 3 в электросеть, Через тиристор 3 и резистор 25 заряжается конденсатор 31 до напряжения зажигания лам пЫ 23. Сработав от разряда лампы 23, реле 33 подключает свою обмотку и лампу 8 к части первого нагревателя 5 и нагрев продолжается, Горящая лампа 8 быстро нагревает термодат чик 1, его контакт 10 замыкается, тиристор закрывается, все нагреватели и реле 33 обесточиваются, лампа 8 гаснет (идет цикл охлаждения, после завершения которого контакт 10 тер модатчика 1 размыкается и все процессы в схеме терморегулятора повторяются снова, Температура плавно повышается до заданной (фиг, 3, кривая 4), после чего длительность цикла нагрева становится много меньшевыдержки реле времени, и термодатчик 1 замкнет свой контакт 10 раньше с момента срабатывания реле 33:цепь питания реле 33 обесточитсяи реле 9 времени возвратится в исходное состояние С помощью разрядной цепи (элементы 32, 27 и 29) ификсирующего диода 28,Изобретение позволяет снизить до допустимого уровня перепады температуры при раэогреве термостабилиэирующего объема, повысить коэффициент стабилизации терморегулятора и уменьшить расход электроэнергии при разогреве путем более рационального ее использования,1059558 Составитель А, ЗарубинРедактор А, Лежнина Техред И.Метелева ектор И. Муска Подпися б,д. 4/ иал ППП,Патент 1, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 9840/52 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретени 113035, Москва, Ж"35, 4 комитет и откры ушская