Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ХРЕСПУБЛИН 137 6 05 1 23/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СС Й И ОТКР ОПИСАН РЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ ТО МУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится кавтоматического регулираванибыть использовано в различнылях народного хозяйства длярования температуры абьектов мощью элекч ронагревателей перс меннагат. к и является усовершенствованием усграпства па авт.св.9960758. Цель изобретения - павьпцение надежности устройства. Для этого устройство для ре.улнравания температуры содержит задатчик 1, блок 2 сравнения, усилитель 3, блок 4 управления, элементИЛ 11-1 Е 5, исполнительные блоки 6,7,клн чн 8-15, измерительный блок 16,генератор 17 импульсов, ждущий мультиапбратар 18, светодиоды 19-23, то.:ограничивание элементы 24,25,дат гпк 26 тока, нуль-орган 27, триггер 28-30, дифференцирующие элементы 31,32 и нагревательные элементы33,34, 1 ил,45 Изобретение относится к автоматическому регулированию, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для регулированиятемпературы объектов с помощью элект.ронагревателей переменного тока иявляется усовершенствованием устройства по авт,свид. В 960758,Цель изобретения - повышение надежности устройства.На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство содержит задатчик 1,блок 2 сравнения, усилитель 3, блок 154 управления, элемент ИЛИ-НЕ 5, исполнительные блоки 6 и 7, ключи 8-15,измерительный блок 16, генератор 17импульсов, ждущий мультивибратор 18,светодиоды 19-23токоограничивающиеэлементы 24 и 25, датчик 26 тока,нуль-орган 27, триггеры 28 - 30, дифференцирующие элементы 31 и 32 и нагревательные элементы 33 и 34,Первый исполнительный блок 6 выходом соединен с первым выводом первого нагревательного элемента 34,вторым выводом первого токоограничивающего элемента 24, светодиодом 20связанного через выходную цепь клю- ЭОча 10 с второй шиной питания, ивходной цепью ключа 12, последовательно с которой включена выходнаяцепь ключа 14 и вторая шина питания.Второй исполнительный блок 7 выходомсоединен с первым выводом второгонагревательного элемента 33, вторымвыводом второго токоограничивающегоэлемента 25, светодиодом 21 соединенного через выходную цепь ключа 4 О11 с второй шиной питания, и входнойцепью ключа 13, последовательно скоторой включена выходная цепь ключа 5 и вторая шина питания,Последовательно с задатчиком 1включен блок 2 сравнения, к второмувходу которого подключен измерительный блок 16, усилитель 3, блок 4 уп"равления, последовательно соединенные генератор 17, ждущий мультивибратор 18, выходом подключенный ксветодиоду 19 и входу ключа 9, иэлемент ИЛИ-НЕ 5, первым входом подключенный к выходу блока 4, Причемвыход ключа 9 подсоединен к второмувходу блока 2 сравнения, связанномус входом генератора 17, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 5, выходом через ключ 8 связанного с управляющим входом исполнительных блоков 6 и 7, Входы питания последних через датчик 26 тока связаны с первой шиной питанияи первым входом первого и второго токоограничивающих элементов 24 и 25,а выход датчика 26 тока соединен свходом нуль-органа 27, прямой выходкоторого связан с входной цепьюключей 1 О и 11, инверсный - с входной цепью ключей 14 и 15 и через выходную цепь ключей 12 и 13 с первыми входами соответственно триггеров28 и 29, выходы которых соединены ссоответствующими светодиодами 22и 23 и через соответствующие дифференцирующие элементы 31 и 32 с однимиз входов триггера 30, прямой и инверсный выходы которого подключенысоответственно к первому и второмууправляющим входам ключа 8.Устройство работает следующимобразом,При замкнутой цепи измерительногоблока 16 ждущий мультивибратор 18находится в состоянии, при которомключ 9 разомкнут, а на втором входеэлемента ИЛИ-НЕ 5 сигнал нулевогоуровня, При этом генератор 17 импульсов заторможен управляющим .сигналом с выхода измерительного блока16, На выходе широтно-импульсногоблока 4 управления вырабатываетсяпоследовательность широтно-модулированных импульсов в функции значенияусиленного сигнала опмбки на выходеусилителя 3 в каждом периоде квантования, В течение времени импульсана первом входе элемента ИЛИ-НЕ 5 -сигнал нулевого уровня, на его выходе - сигнал единичного уровня,который через ключ 8, управляемыйедииичним уровнем сигнала с одногоиэ выходов триггера 30, в течениевремени импульса с элемента ИЛИ-НЕ 5включает тиристоры одного иэ исполнительных блоков 6 и 7.При выполнении ключа 9 в видедиодного оптрона в укаэанном режимесветодиод оптрона не включен, приемник оптрона не освещен и практическипредставляет бесконечно высокое сопротивление по сравнению с сопротив"пением цепи измерительного блока 16.В течение времени импульса на выходе исполнительного блока 6 по цепи первая шина питания - датчик 26тока - исполнительный блок 6 - нагре1379776 Ключ 8 может быть выполнен в виде двух тиристорных оптронов, входная цепь каждого из которых подключена к соответствующему выходу триггера 30, а выходная цепь соединяет выход эле-. мента ИЛИ-НЕ 5 с управляющим входом вательный элемент 34 протекает пере" менный ток, При этом на выходе датчика 26 тока присутствует сигнал, от которого срабатывает нуль-орган 27, на прямом выходе которого появляется сигнал единичного уровня, включающий ключи 10 и 11, выполненные в виде тиристорных оптронов, В результатесветодиоды оптронов освещают приемни ки, последние открываются и подключают к исполнительным блокам 6 и 7 светодиоды 20 и 21, При этом светодиод 20 загорается, сигнализируя о подаче напряжения на нагревательный 15 элемент 34, а светодиод 21 шунтиру" ется нагревательным элементом 33, так как сопротивление последнего мало по сравнению с сопротивлением цепи, в которую включен светодиод 21, 20 и ток порядка 1 О мА протекает через токоограничивающий элемент 25, выполненный в виде последовательно соединенных конденсатора и резистора, и нагревательный элемент 33, не вы зывая свечения светодиода 2.В момент паузы между импульсами на выходе исполнительного блока 6 на прямом выходе нуль-органа 27 присутствует сигнал нулевого уровня, а на инверсном - единичного уровня, При этом ключи 10 и 1 закрываются, светодиод 20 гаснет, но пока не открываются ключи 12 - 15, так как нагревательные элементы 33 и 34 шунтируют последовательно соединенные соответственно входную цепь ключа 12 и выходную цепь ключа 14, а также входную цепь ключа 13 и выходную цепьключа 15.При обрыве цепи измерительного блока 16 на выходе генератора 17 возникает прямоугольный импульс, в течение которого на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 присутствует сиг нал единичного уровня, запрещающий включение исполнительного блока 6, независимо от состояния выхода блока 4 управления. Задний фронт импульса с генератора 17 запускает мульти- вибратор 18, с выхода которого передним фронтом импульса включается светодиод диодного оптрона 9, шунтируя оборванную цепь измерительного блока 16. Одновременно на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляется разрешающий сигнал нулевого уровня. В течение времени импульса на выходе мультивибратора 18 в результате искусственного восстановления входнойцепи усилителя 3 на выходе блокауправления присутствует сигнал нулевого уровня (импульс), в течениедлительности которого включен исполнительный блок 6. При появлении заднего фронта импульса на выходе мультивибратора 18 отключается светодиоддиодного оптрона 9. При этом приемник оптрона 9 закрывается, размыкаяцепь измерительного блока 16, Состояние выхода блока 4 управления произвольное, Однако размыкание цепи измерительного блока 7 приводит к появлению импульса на выходе генератора 17 импульсов; При этом на второмвходе элемента ИЛИ-НЕ 5 возникаетсигнал единичного уровня, запрещающий включение исполнительного блока6, Далее работа устройства протекает аналогично до восстановления цепи измерительного блока 16, при котором устройство автоматически переходит в режим широтно-импульсного управленияВ течение времени обрыва цепиизмерительного блока 16 светодиод19 на выходе ждущего мультивибратора 18 осуществляет световую сигнализацию,При обрыве (перегорании) нагревательного элемента 34 на инверсномвыходе нуль-органа 27 появляетсясигнал единичного уровня, в результате чего открываются ключи 14 и 12,срабатывает триггер 28, При этомзагорается светодиод 22, сигнализирующий об обрыве нагревательного элемента 34, и через дифференцирующийэлемент 31 включается триггер 30,на инверсном выходе которого появляется сигнал единичного уровня, поступающий на один иэ управляющих входов ключа 8, который отключает отвыхода элемента ИЛИ-НЕ 5 исполнительный блок 6 и подключает к нему исполнительный блок 7, связанный с резервным нагревательным элементом33. Обрыв нагревательного элемента33 вызывает операции, аналогичныеописанным.1379776 1 О 15 20 Составитель В.ПрямицынТехред Л.Сердюкова Редактор В,Петраш Корректор И.Муска Заказ 981/50 Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, 11 осква, Ж, Раушская цаб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, уп.Проектная,4 соответствующего исполнительного блока б или 7Триггеры 28 и 29 в момент включения устройства в работу известнымспособом сбрасываются в состояние,прц котором на их выходе присутствует сигнал нулевого уровня,Таким образом, при перегоранииодного из нагревательных элементовустройства происходит автоматическое переключение ца исправный нагревательный элемент с одновременнойсветовой сигнализацией неисправности, что понышает надежность работы,уменьшает возможность возникновения аварийных ситуаций и снижаетпроцент брака ввиду переохлажденияматериала, вызываемого перегорациемнагревательного элемента. формул а изобретенияУстройство для регулирования температуры по антснид, М 960758, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 25 целью повышения надежности устройства, н нем выход элемента ИЛИЕ соединен с управляющим входом перного исполнительного блока через второй ключ, а также введены второй исполнительный блок, второй нагревательный элемент, три трнггера, нуль-орган, дна диффереццируюних элемента, дна токоограццчивающих элемента, датчик тока и третий, четвертый,35 пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, причем второй выход второго ключа соединен с управляющим входом второго исполнительного блока, подключенного выходом к первому выводу 40 второго нагревательного элемента, входы питания первого ц второго исполнительных блоков соединены через датчик тока с первыми выводами двухтокоограничинающих элементов и первым выводом источника питания, второй вывод которого соединен с вторыми выводами двух нагревательных элементов, второй вывод первого токоограничивающего элемента соединен свыходом первого исполнительного блока через второй светодиод и выходную цепь третьего ключа, через входную цепь пятого ключа и выходнуюцепь седьмого ключа - с вторым выводом источника питания, второй выводвторого ограничивающего элемента соединен с выходом второго исполнительного блока и через третий светодиоди выходную цепь четвертого ключа,через входную цепь шестого ключа ивыходную цепь восьмого ключа - с вторым выводом источника питания, выходдатчика тока соединен с входом нульоргана, первый выход которого соединен через входные цепи третьего и четвертого ключей с общей шиной, а второй выход через входные цепи седьмогои восьмого ключей - с общей шиной,а через выходную цепь пятого ключас входом первого триггера и черезвыходную цепь шестого ключа с входомвторого триггера, выход первого триггера соединен через четвертый светодиод с общей шиной и через первыйдиффереццирующий элемент с пернымвходом третьего триггера, выход второго триггера соединен через пятыйсветодиод с общей шиной и через второй дифференцирующий элемент с вторымвходом третьего триггера, подключенного первым выходом к первому управляющему входу второго ключа, а вторымвыходом - к второму управляющему входу второго ключа.