Термостатирующее устройство

Ь;.оо) Ь и 1) 682884 НИЕ ЕНИЯ ПИСО БР Союз СоветскихоциалистическиРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вт. свид-ву 560 1) ополцительцос 51) М. Кл.6 05 Р 23/30 2088910/18-2 заявкиприсоединение Государстввиныл комитет юллетець32та опубликования описания 30,08.79 2) Автор ов и И. И. Очковский Э В О изобретения(23) ПриоритетОпубликовано 30.08,7 Изобретение относится к области холодильной техники, в частности техники термоэлектрического охлаждения, может быть применено для термостатировация ца заданном уровне узлов и панелей электронной аппаратуры и других подобных объектов 1, 2 и является усовершенствованием известного устройства, описаццого в авт. св,560214 3.Устройство но основному изобретению содержит датчик ц задатчнк температуры объекта, подключенные к блоку сравцеция, соединенному через блок управления с термоэлектрическим испол цитсльцым элементом, а также дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент, датчик температуры холодных спаев дополнительного термоэлектрического элемента, запоминающий, диффереццирующий и релейцые элементы и дополцительцый блок управле гия, выход которого подключен к дополцительцому термоэлектрическому исполнительному элементу, а входы - к выходам первого и второго релейных элементов. Последние соедицецы с дифференцирующим элементом, вход которого подключен к датчику температуры холодных спаев дополнительцого термоэлектрического исполнительного элемента, соединенному с третьим релейным элементом и через замыкающий контакт первого релейцого э,та - с зацомицающим элементом,которого соединен с третьим релейныментом, выход которого нодключсц к донолнцтсльному блоку управления.Однако область примецсцця этого устройства сравцительцо узкая, так как егоэксплуатация целесообразна только прттемпературе окружающей среды, превышающсй заданный уровень термостатировация,Целью даццого изобретенияя расширение области применения т р атирующсго устройства.Это достигается тем, что известцое термостатирующее устройство содержит датчик температуры горячих спаев дополнительного термоэлектрического исполнительного элемента и контактный датчик температуры окружающей среды. Датчики температуры горячих и холодных спаев дополнительного термоэлектрического элемента подключены ко входу третьего релейного элемента через контакты коцтактцого датчика температуры окружающей среды, через другие контакты которого выход дополнительного блока управления подключен к дополнительному термоэлектрическому исполнительному элементу.Таким образом, расширение температур3ного диапазона эксплуатации устройства в сторону температуры окружающей среды, меньше заданного уровня термостатирования, достигается за счет того, что в этомслучае дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент работает в режиме максимальной холодопроизводительности его спаев, соединенных не с термостатируемым объектом, а с окружающей средой (горячих в режиме охлаждения термостатируемого объекта), т. е, происходит подогрев термостатируемого объекта в режиме максимальной холодопроизводительностн вышеуказанных спаев,На чертеже приведена функциональная схема термостатирующего устройства.Термостатирующее устройство содержит датчик 1 и задатчик 2 температуры объекта 3, которые подключены к блоку 4 сравнения, соединенному через блок 5 уцравлеш 1 я с термоэлектрическим исполнительным элементом 6. Устройство содержит дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент 7, датчик 8 температуры холодных спаев этого элемента, запоминающий 9, дцфференцирующцй 10 и релейные 11, 12 и 13 элементы и дополнительный блок 14 управления, Выход блока 14 подключен к дополнительному термоэлектрическому исполнительному элементу 7, а входы - к выходам первого 11 и второго 12 релейш 1 х элементов, соединенных с дифференцирующим элементом 10, вход которого подключен к датчику 8 температуры холодных спасы дополшггельного термоэлектрического элемента 7. Дат шк 8 соединен также с третьим релейным элементом 13 и через замыкающий контакт первого релейного элемента 11 - с запоминающим элементом 9, выход которого соединен с третьим релейным элементом 13. Его выход подключен к дополшггельцому блоку 14 управления.1 ермостатцрующее устройство также со. держит датчик 15 температуры горячих спаев дополнительного термоэлектрического исполнительного элемента 7 и контактный датчик 16 температуры окружающей среды, Датчики 15 и 8 температуры горячих и холодных спаев дополнительного термоэлектрического элемента 7 подключены ко входу третьего релейного элемента 13 через одни контакты контактного датчика температуры окружающей среды 16 а через другие его контакты выход дополнительного блока управления 14 подключен к дополнительному термоэлектрическому элементу 7,Перед включением термостатирующего устройства запоминающий элемент 9 устанавливают на нуль (установка производит. ся автоматически при выключении термостатирующего устройства). При включении устройства в зависимости от знака отклонения температуры окружающей среды 46 от заданного уровня тсрмостатирования элемент 16 подключает датчик 8 нли 15 ко входу третьего релейного элемента 13, и также выход дополнительного блока 14 уп равления к дополнительному термоэлектрическому исполнительному элементу 7 в соответствующей полярности, Так, если 6)6 з то ко входу релейного элемента 13 подключается датчик 8 температуры хо лодных спаев исполнительного элемента 7в режиме охлаждения термостатируемо 1 о объекта 3. Полярность питающего напряжения элемента 7 обеспечивает режим охлаждения термостатирующего объекта 3. Если 15 6 и(6 за то ко входу релейного элемента13 подключается датчик 15 температуры горячих спаев исполнительного элемента 7 в режиме охлаждения термостатируемого объекта 3, Полярность питающего напря жения элемента 7 обеспечивает режим подогрева объекта 3. После этого на вход релейного элемента 13 прикладывается разность потенциалов, соответствующая температуре холодных в данном конкрет ном случае спаев исполнительного элемента 7.Релейный элемент 13, включаясь, воздействует на вход дополнительного блока 14 управления, после чего последний начина ет увеличивать величину тока, пропускаемого через термоэлектрический элемент 7.По достижении заданной скорости изменения величины этого тока и, соответственно, температуры холодных спаев элемента 05 7 (в данном случас оца уменьшается) дцффереццирующцй элемент 10 включает первый релейцый элемент 11. Этот элемент блокирует вход блока 14 управле 1 шя (берет управленце ца себя) ц своими замыкаю щими контактами подключает соответствующий датчик температуры (8 или 15) ко входу запоминающего элемента 9, после чего оба входа релейного элемента И имеют равные потенциалы и последний, обес.45 точиваясь, отключается от входа блока 14управления.По достижении значения температурыхолодных сцаев термоэлектрического элемента 7, близкого к экстремальному (ско рость изменения температуры стремится кнулю), дифференцирующий элемент 10 обесточивает релейный элемент 11, который отключается от входа блока 14 управления и отключает вход запоминающего 55 элемента 9 от датчика температуры (8 или15). Блок 14 управления прекращает изменять величину тока питания термоэлектрического исполнительного элемента 7, температура холодных спаев его перестает из меняться, а напряжение, соответствующеезначению этой температуры, устанавливается в запоминающем элементе 9,Если в процессе работы термостатирующего устройства произойдет изменение тем 65 пературы окружаюгцей среды и, соответст.венно, изменятся условия теплосъема со спаев термоэлектрического элемента 7 или просто изменятся условия теплосъема с его спаев, то начнет изменяться (увеличиваться или уменьшаться) температура холодных спаев вследствие изменения ее экстрсмальной зависимости от тока питания этого элемента.В таком случае включается релейцый элемент 13 (аналогично вышеизложенному), и блок 14 управления начинает изменять величину тока питания элемента 7 (увеличивать илц уменьшать, безразлично).Если температура холодных спаев элемента 7 вследствие изменения величины тока будет уменьшаться, то устройство работает аналогично вышеизложенному, вследствие чего достигается новое значение температуры холодных спаев, близкое к экстремальному для данных условий теплосъема. Если же вследствие изменения величины тока питания термоэлектрического исполнительного элемента 7 темпег атура его холодных спаев будет увеличиваться (производная положительная), то дцффе 1 сцццрующцй элемент 10 включает релейцый элсмс 1 п 12, который, самоблокцруясь, воздсйствует ца вход блока 14 управления и производит реверс цзмсцсцця величины тока (с увеличения ца умецьшсцце и наоборот), после чего температура холодных спаев начинает умсцьшаться (производная о 1 рццательцая), Дцффсрецццрующцй элемент 10 включает релсйцый элемент 11, ц устройство работает аналогично вышецзложсццому, после чсго достигается новоеблизкое и минимальному экстремальному значение температуры холодных спаев термоэлектрического элемента 7, ц схема ус.ацавлцвается в исходное состояние.В процессе и после выхода на заданный уровень температуры контур термостатирования по отклонению (датчик 1 и задатчик 2 температуры объекта 3, блок сравнения 4, блок управления 5 и термоэлектрический элемент 6) работает в режиме охлаждения 5 или подогрева (зависит от температуры6 н и Оз,д)., Термостатирующее устройство позволяет получать высокую точность термостатированця в широком диапазоне изменения тем пературы окружающей среды,формула изобретения15 Термостатирующее устройство но авт, св,560214, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит датчик температуры горячих спаев дополнительного термоэлектрического 20 исполнительного элемента и контактныйдатчик температуры окружающей среды, причем датчики температуры горячих и холодных спаев дополнительного термоэлектрического элемента подключены ко входу 25 третьего релейного элемента через одниконтакты контактного датчика температуры окружающей среды, а через другие его контакты выход дополнительного блока управления подключен к дополнительному 30 термоэлектрическому исполнительному элементу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 35 1, Зорин И. В. ц Зорина 3. Я. Термоэлектрические холодильники и генераторы, М., Энергия, 1973, с, 45.2. Ильярский О. И Удалов Н. П. Термоэлектрические элементы. М Энергия, 40 19 О, с. 43.3, Авторское свидетельство560214,кл. б 050 23/30, 197 (прототип).Редактор р. Киселева Заказ 2356/У Иэд. И 592 Тираж 1015 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Составитель Л. ПтенцоваТеяред И. Строганова Корректоры: Е. Хмелева и 3. Тарасова