Устройство для регулированиятемпературы

Союз Советских Социалистицескик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,3 Л 05 О 23/19 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРН ляет25 з темналах,Изобретение относится к регулированию неэлектрических величин и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в электро-радиоаппаратуре.Известно терморегулирующее устройство, обеспечивающее автоматическое двухпозиционное регулирова" ние температуры, содержащее термочувствительные элементы, задатчики ,режима работы, усилитель сигналов, релейный коммутатор и синхронно связанный с ним посредством кулачкового механизма релейный распределитель, выходные реле, осуществляющие управление исполнительными меха.низмами. Коммутация каналов осущесттляется путем подключения соответствующих.пар контактов релейного комму- Э татора и релейного распределителя при помощи кулачкового механизма, приводимого во вращение синхронным электродвигателем (1).данное устройство не позво производить оперативный анали пературы на контролируемых ка так как каждый канал поочередно подключается к релейному коммутатору в циклической последовательности 3 один вслед за другим и спустя лишьвремя, равное времени цикла, вновьподключается, что при быстро меняющихся процессах уменьшает точностьрегулирования, а так же может привести к возникновению автоколебаний в системе регулирования,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсятерморегулятор, содержащий последовательно соединенные термочувствительный элемент (мост) на резис"торах, усилитель постоянного тока,пороговый элемент, усилитель мощности, исполнительный элемент,рабочий орган (нагреватель) и цепьобратной связи, состоящую из последовательно соединенного стабилитрона н ключа Устройство обеспечива"ет регулирование температуры, позволяя производить настройку назаданные:температурные уровни (2). Однако, так как термочувствительный элемент (термореэистор) обладает нелинейной вольт-амперно характеристикой в зависимости от температуры, то при перенастройке серморегулятора на другие значени регулнруеьых температур точностьрегулирования изменяется в зависимости от крутизны вольт-ампернойхарактеристики, а также одновременно изменяется как момент включения,так и момент отключения терморегулятора. Кроме того, в процессе ра"боты терморегулятора цепь обратнойсвязи в зависимости от температурыкоммутирует один из резисторов,включенный в плечо измерительногомоста, цепи которогэ являются слаботочными. Такого рода слаботочныецепи критичны к наводкам и помехам,так как в результате этого появляются паразитные 1 токи, соизмеримыес рабочими томами. Во время комму.тации могут возникать подобные паразитные токи, что вызывает искажение рабочих сигналов и приводит вконечном итоге к уменьшению точностирегулирования,Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее первыепоследовательйо соединенные датчиктемпературы, усилитель постоянноготока и блок сравнения, к другимвходам которого подключены выходыпервых задатчика температуры.и блокаобратной связи, а также пороговыйэлемент, первый вход которого под-ключен к выходу первого блока сравнения и последовательно соединенные,усилитель мощности, исполнительныйэлемент и регулирующий орган, введены элемент ИЛИ и вторые последовательно соединенные датчик температуры, усилитель постоянного тока иблок сравнения, к другим входам которого подключены выходы вторыхзадатчика температуры и блока обратной связи, причем выход второгоблока сравнения подключен ко второмувходу порогового элемента, первыйвыход которого соединен с первымвходом элемента ИЛИ и входом второго блока обратной связи, второйвыход - со входом первого блокаобратной связи и вторим входом элемента ИЛИ, выходом подключенного ковходу усилителя мощности,На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для регулированиятемпературы, содержащее первые последовательно соединенные датчик 1температуры, усилитель 2 постоянного тока и блок 3 сравнения, к другим входам которого подключены выходы первых задатчика 4 температурыи блока 5 обратной связи, а такжепороговый элемент б, первый входкоторого подключен к выходу первого блока 3 сравнения и последовательно соединенные усилитель 7 мощности, исполнительный элемент 8 ирегулирующий орган 9 элемейМ 10 ИЛИ и вторые последовательносоединенные датчик 11 температуры,усилитель 12 постоянного тока иблок 13 сравнения, к другим входамкоторого подключены выходы вторыхзадатчика 14 температуры и блока15 обратной связи, причем выходвторого блока 13 сравнения подключен ко второму входу пороговогоэлемента б, первый выход которого1 соединен с первым входом элемента10 ИЛИ и входом второго блока 15обратной связи, второй выход -со входом первогО блока 5 обратнойсвязи и вторым входом элемента 10ИЛИ, выходом подключенного ко вхо 5 ду усилителя 7 мощности, причемблоки 5 н 15 обратной связи состоят из последовательно соединенныхстабилитрона 16 н ключа 17.Устройство работает следующим обЩ разом.Устройство включается одновременно с той электро-радиоаппаратурой, во.внутреннем объеме которойдолжно поддерживать заданные уровнир 5 температуры, Причем датчик 1 настраивается на контроль верхнего значения температуры, а датчик 11 -. наконтроль нижнего значения температуры, и их выходные электрическиесигналы пропорционально изменяютсявслед за изменяющейся температуройвнутри контролируемого объема.С помощью задатчика 4 можно регулировать верхний предельный уровень температурного диапазона, аЗ задатчиком 14 - его нижний предельный уровень. В первоначальный момент включения аппаратура находитсяв фхолодномф состоянии, а потомутемпература внутри контролируемого40 объема ниже нижнего предельногоуровня, На пороговый элемент б поступает сигнал только от блока 13сравнения, по которому пороговыйэлемент б устанавливается в положе"ние, когда на его втором выходепоявляется сигнал, подающий командучерез элемент 10 ИЛИ, усилитель 7мощности и исполнительный элемент8 на отключение рабочего органа 9Одновременно с этим через блок 5обратной связи на третий вход блока 3 сравнения подается команда оснятии запрета, подготавливая егок работе. Через блок 15 обратнойсвязи на третий вход блока 13 пода 55 ется команда, запрещающая его закрытие после того, как температурав контролируемом объеме подключает.ся выше нижнего предельного уровня,т.е. обеспечивая прохождение сигнала на второй вход порогового зле- мента 6 до того момента, пока напервый вход не поступит сигнал отблока 3 сравнения,В процессе работы электро-радио"у 5 аппаратуры температура внутри конттролируемого объема начнет. увеличиваться, а вслед за ней начнет изменяться электрический сигнал на выходах датчиков 1 и 11. Изменение сигнала на выходе датчика 11 не отражается на работе устройства в Мелом,так как блок 13 сравнения стоит на блокировке по сигналу, поступающему на его третий вход, Это состояние поддерживается вплоть до, достижения верхнего температурного уровня, заранее настроенного с помощью задатчика 4.Как только температура внутри контролируемого объема и пропорциональный ей электрический сигнал на выходе датчика 1, усиленный усилителем 2 постоянного тока, достигли верхнего предельного значения, блок 3 сравнения открывается, а на его выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход порогового элемента б. Вслед за этим на первом выходе порогового элемента б появляется сигнал, который поступает иа вход блока 15 обратной связи и первый вход элемента 10 ИЛИ. По этому сигналу через блок 15 обратной связи на третий вход блока 13 сравнения подается команда о снятии запрета и блок . 13 сравнения закрывается (тем самым он вновь подготовлен к последнему открытию), сигнал на его выходе пропадает, и в соответствии с этим пропадает сигнал на втором выходе порогового элемента бОдновременно с этим через блок 5 обратной связи на третий вход блока 3 сравнения подается команда, запрещающая его открытие после того, как температура опустится ниже верхнего предельного уровня, т.е. обеспечивая прохождение сигнала на первый вход порогового элемента б до того момента, пока на второй его вход вновь не поступит сигнал от блока 13 сравнения, После того, как только на первом выходе порогового элемента б появился сигнзл, а на втором его выходе сигнал пропал, в соответствии с этим появился сигнал на первом входе элемента 10 ИЛИ, а на втором его входе сигнал пропал, то на выходе элемента 10 ИЛИ появляется команда, по которой через усилитель 7 мощности и исполнительный элемент 8 произойдет введение рабочего органа 9 в действие. Рабочий орган 9, начав функционировать, поникает температуру внутри контролируемого объема электро-радиоаппаф. ратуры, что вызывает одновременно с этим изменение выходных сигналов на датчиках 1 и 11.Изменение сигнала на выходе датчика 1 не отражается на работе устройства в целом, так как блок ,3 сравнения стоит на блокировке пс сигналу, поступающему на его третийвход. Это состояние поддерживаетсявплоть до достижения нижнего температурного уровня, заранее настроенного с помощью задатчика 14, Кактолько температура внутри контролируемого объема и пропорциональныйей электрический сигнал на выходедатчика 11, усиленный усилителем18 постоянного тока, достигли нижнего предельного значения, блок 13сравнения открывается и на его выходе появляется сигнал, которыйпоступает на второй вход пороговогоэлемента 6. Вслед эа этим на второмвыходе порогового элемента 6 появля ется сигнал, который поступает навход блока 5 обратной связи и навторой вход элемента 10 ИЛИ. Поэтому сигналу через блок 5 обратнойсвязи на третий вход блока 3 срав нения подается команда о снятиизапрета, и блок 3 сравнения закрывается, сигнал на его выходе пропадает, а в соответствии с этим пропацает сигнал на первом выходе поро гового элемента б. Одновременно сЭтим через блок 15 обратной связина третий вход блока 13 сравненияподается команда, запрещающая егоЗакрытие, т.е. обеспечивая прохождение сигнала на вТорой вход порогового элемента б до того момента,пока на его первый вход вновь непоступит сигнал от блока 3 сравнеция,После того, как на втором выходепорогового элемента б появляетсясигнал, а на первом его выходесигнал пропадает, в соответствии сэтим появляется сигнал на втором .входе элемента 10 ИЛИ, а на первомего входе сигнал пропадает. При 40 этом на выходе элемента 10 ИЛИ:появляется команда, по которойчерез усилитель 7 мощности и исполнительный элемент 8 произойдет отключение рабочего органа 9, Описан ный процесс пеРеключения периоди-.чески повторяется вслед за периодическими изменениями температуры взаданных пределах в контролируемомобъеме.5 р Изобретение позволяет повыситьточность регулирования эа счет того,что введен дополнительный канал,который позволяет производить соответственно включение и отключение рабочего органа при достижениитемпературы в контролируемом объеме ее верхнего или нижнего предельного уровня сигналами от независимых между собой термочувствительныхэлементов, а также производить не зависимые друг от цруга заданиявеличин этих .предельных уровнейпричем погрешности, присущие каждому из каналов, не передаются из канала в канал, кроме того Я функциональное действие цепей обЪ800969 формула изобретения Составитель В. Крюков актор Е.Лушникова Техред Ж. Кастелевич Корректор О. КовинскаяТираж сударственного ам изобретени осква, Ж,0428/64 ВНИИП по 11303е Подписнкомитета СССи открытийушская наб. Зак ал ППП фПатентфф, г. Ужгород Проектная,ратных связей направлено на удержание блоков сравнения в открытом состоянии, а не на дополнительную коммутацию, исключая тем самым внесениепаразитных наводок по цепям изменения и управления терморегулятора.При сравнении точности регулирования предлагаемого терморегулятора с устройством, собрайный в соответствии с известным, обнаружено . увеличение точности регулирования у йредлагаемого устройства 1 примерно на 15 в каждой из фиксированных точек наперед заданного температур. ного диапазона.Повышение точности регулирования позволяет более полно использовать тепловой режим элементов схемы контролируемого устройства. Устройство для регулирования температуры, содержащее первые пос ледовательно .соединенные датчик температуры, усилитель постоянного тока и блок сравнения, к другим входам которого подключены выходы :первых задатчика температуры и бло а обратной связи, а также пороговый элемент, первый вход которого подключен к выходу первого блокасравнения и последовательно соединенные усилитель мощности, исполнительный элемент и регулирующий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повыаения точностиустройства, в него введены элементИЛИ и вторые последовательно соединенные датчик температуры, усилитель постоянного тока и блок сравнения, к другим входам которогоподключены выходы вторых задатчика.температуры и блока обратной связи,причем выход второго блока сравнения подключен ко второмувходу порогового элемента, первый выход 15. которого соединен с первым входомэлемента ИЛИ и входом второго блокаобратной связи, второй выход - совходом первого блока обратной связи и вторым входом элемента ИЛИ, щ выходом подключенного ко входу уси-.лителя мощности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизер Х, Халамейзер М.Р. автоматические установки искусственного климата. М , фМашиностроенйеф, 1969,с. 24-28, 288,2. Авторское свидетельство СССРР 474797, кл, С 05 0 23/19, 1973