Устройство для регулирования температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.11.78 м заявки йо Н 05 К 10/00 С 05 О 23/19 сударственны СССР оо аелам изо н открыи комит но 23.06.81. бюлл ени ьМ 23 Опублико 3) УДК 621-555. 6 (088. 8) та опубликования описания 06.81(71) 3 аявител о Производственного объединения"ЮвелирТ 135 тм-",(54) УСТРОЙСТВ НИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕГУЛ нако такое устройство не обес"ает непрерывного контроля завностью резервного канала И сйгацию выхода из .строя основного,резервного канала, что снижаетадежность, кроме того; оно йеечивает высокой точности РЕГУЛИия температуры, так как регулий канал периодически подключа"к термостатируемому объеКТУ.иболее близким по техническойсти к предлагаемому явл етсяйство регулирования температуры,жащее в каждом канале регулиротермодатчик, измерительнййи последовательно соединенныеирующий блок, блок формирования печи испр нали либо обес рова рующ ется сущн устр соде вани блок регу Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в тех облас тях техники, где требуется высокая точность стабилизации температурного режима при длительных технологических процессах.Известно устройство для регулиро-. вания температуры, содержащее измерительные схемы и нагреватели, расположенные в термостатируемых объектах, основной и резервный каналы ре" гулирования 1). 2импульсов, тиристорный силовой блоки нагреватель 2 1.Недостатком известного устройстваявляется отсутствие контроля эа егосостоянием, так как неисправностьили отказ любого блока приводит к. эначительному отклонению температуры отустановленных значений, что особенноважно для регулирующих устройств работающих в течение длительного времени. Кроме того, при отказе изме-.рительных блоков требуется сравнительно большое время для восстановления регулирующего устройства, так15 как необходимо определенное времядля прогрева измерительных блоковпри их замене и надежность измерительных блоков, как правило, нижеостальных блоков устройства для ре 20 гулирования температуры,Цель Изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспеййя непрерывного контроля эа его сстоянием и скользящего резервирования измерительных блоков.Указанная цель достигается тем,что устройство для регулирования те.:пературы содержит эадатчик напряженинагрузочный элемент, два реле време 30 ни, три элемента ИЛИ, блок включениярезерва, блок сигнализации и в каждом канале регулирования переключатель, элемент памяти, элемент. И, инвертор, блок контроля, подключенный к выходу измерительного блока, выход инвертора соединен с первым входом элемента И, выход которого через элемент памяти подсоединен к одному из входов первого элемента ИЛИ и к управляющему входу переключателя, к первому входу которого подсоединен термодатчик, к второму входу и первому выходу - .соответственно выход и вход измерительного блока, к третьему входу и второму выходу - соответственно вход и выход резервного блока, к третьему выходу вход регулирующего блока, выход блока контроля каждого канала регулирования подсоединен к второму входу соответствующего элемента И, соответствующему входу блока сигнализации и к одному из 20входов второго элемента ИЛИ, выходкоторого через первое реле времениподсоединен к третьим входам элементов И, выход блока включения резерва подсоединен к нагрузочному элементу, первый вход - к задатчику напряжения, вгорой и третий вход - соответственно к выходу и входу резервного блока, управляющий вход - к выходу первого элемента ИЛИ и черезвторое реле времени - к одному извходов третьего элемента ИЛИ, выходкоторого подсоединен к входам инверторов, а другой вход - к соответствующему входу блока сигнализациии выходу блока контроля резервногоблока, вход которого соединен с выходом резервного блока,На чертеже представлена блок-схема устройства для регулирования температуры, 40устройство содержит в каждом канале регулирования термодатчик 1 инагреватель 2, расположенные в термостатируемом объекте 3, переключа-.тель 4, подсоединяющий термодатчик 1и регулирующий блок 5 соответственнок входу и выходу основного измерительного блока б, либо резервногоблока 7, блок 8 формирования импульсов, тиристорный силовой блок 9, под- осоединенный к нагревателю 2, блок 10контроля, соединенный с выходом измерительного блока б, инвертор 11,элемент И 12, элемент 13 памяти. Кроме того, устройство содержит блок 14сигнализации, блок 15 Управления,элементы ИЛИ 1 б, реле 19 и 20 времени, блок 21 включения резерва, задатчйк 22 напряжения и нагрузочныйэлемент 23. Каждый из блоков 10 контроля"сбдержит усилитель 24, выход 69которого подсоединен к инверсному вхо ду порогового элемента 25 и прямому входу порогового элемента 26, к другим входам которых подсоединены источники .27 и 28 единицы порога, а выходы пороговых элементов подсоединены к элементу ИЛИ 29,Устройство раббтает следующим образом.Сигнал с термодатчика 1 через переключатель 4 поступает на вход измерительного блока б. В измерительном блоке происходит компенсация сигнала термодатчика 1 сигналом отвстроенного в измерительный блок задатчика напряжения и разница этихсигналов усиливается предварительнымусилителем измерительного блока, свыхода которого сигнал разбалансапоступает через переключатель 4 навход регулирующего блока 5. Устройством для регулирования температурыпредусмотрено скользящее резервирование измерительных блоков б. Для это.го дополнительно введен резервный измерительный блок 7, который при работе устройства находится во включенном (разогретом) состоянии, что позволяет в любой момент времени приотказе одного из основных измерительных блоков резервировать его резервным блоком без подготовки (включениепитания, прогрев),.что в свою очередьуменьшает погрешность регулирования.Для непрерывного контроля за исправ-,ностью резервного блока, осуществляемого с помощью блока 10 контроля, квходу резервного блока подсоединенчерез блок 21 включения резерва, задатчик 22 напряжения, а к его выходу - нагрузочный элемент 23.После набора термостатируемымиобъектами 3 рабочей температуры, подачей команды с блока 15 управленияна блок 14 сигнализации и управляющие входы элементов 13 памяти, включается в работу схема сигнализациии резервирования, При этом сигнална выходе измерительных блоков б недолжен превышать значения"Вых -+д"где ЬО - разбаланс (в мкВ) между сигналом термодатчика 1 ивстроенным задатчиком измерительного блока, которыйв пересчете на ОфС для определенной градуировки термодатчика 1 равен абсолютной погрешности регулирования температуры в термостатируемых объектах,К - коэффициент усиления измерительного блока б.При исправном резервном блоке сигнал от задатчика 22 напряжения компенсируется сигналом встроенного задатчика резервного блока и его выходной сигнал не должен превышать по абсолютной величине какого-то оп- . ределенного значения.Появление неисправности в каком- либо из измерительных блоков (например, дрейф нуля встроенногозадатчика выше нормы и т.п.) в установившемся тепловом режиме приводит кувелдчению его выходного сигнала,Выходной сигнал с измерительногоблока поступает на блок 10 контроля,где усиливается усилителем 24 и припревышении сигналом по абсолютнойвеличине уровня сигнала заданного источниками 26 и 27 единицы порога срабатывает одна из пороговых схем, взависимости от полярности входногосигнала. При этом сигнал с порогового элемента через элемент ИЛИ 29 поступает в блок сигнализации, на одиниз выходов соответствующего элемента И 12 и на вход элемента ИЛИ 16.Однако на выходе элемента И 12 сигнал отсутствует до момента подачисигнала на вторые входы элементов.И.12 через времейную задержку, обес"гйчиваемую реле 19 времени при этомсигнал с выхода элемента И 12 через 20элемент 13 памяти включает переключатель 4 и через элемент ИЛИ 18 включает блок 21 включения резерва. Блоквключения резерва отключает от резервного блока 7 задатчик 22 и нагрузочный элемент 23. Переключатель4 отключает от термодатчика 1 и регулирующего блока б отказавший изме-.рительный блок и подключает в работурезервный измерительный блок 7,Для исключения аварийного подключения резервного блока к двум каналамрегулирования при возможном отказеследующего измерительного блока, сигнал с выход- элемента ИЛИ 18 черезреле 20 времени, элемент ИЛИ 17, инверторы 11 закрывает элементы И 12.Устройством также предусмотрена бло.кировка на включение резервированияпри неисправном резервном блоке 7.При отказе резервного измерительного 40.блока 7, сигнал с выхода блока контроля резервного блока, через элементИЛИ 17 и инверторы 11 закрывает элемент И 12. После устранения неисправности (замены отказавшего блока, его 45ремонте и т.п.) кратковременным снятием сигнала с управляющих входовэлементов памяти с помощью блока 15управления отключается переключатель4 и блок 21 включения резерва. Переключатель отключает резервный блоки подключает в работу основной измерительный блок. Блок включения резерва подключает к резервному блокузадатчик 22 и нагрузочный элемент 23.Реле 19 времени обеспечивает временную задержку на включение резервирования, исключая тем самым включение резерва при случайных кратковременных помехах. формула изобретенияУстройство для регулирования температуры, содержащее в каждом канале регулирования термодатчик, измерительный блок и последовательно соединенные регулирующий блок, блок формирования импульсов, тиристорный силовой блок и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства оно содержит задатчик напряжения, нагрузочный элемент, два реле времени, три элемента ИЛИ, блок включения резерва, блок сигнализации и в каждом канале регулирования перекдючатель, элемент памяти, элемент И, инвертор, блок контроля, подключенный к выходу измерительного блока выход инвертора соединен с первым входом элемента И, выход которого через элемент памяти подсоединен к одному из входов первого элемента ИЛИ и к упра ляющему входу переключателя, к пер-вому входу которого подсоединен термодатчик, к второму входу и первому выходу - соответственно выход и вход измерительного блока, к третьему вхо. ду и второму выходу - соответственно вход и выход резервного блока, к третьему выходу вход регулирующего блока, выход блока контроля каждого канала регулирования подсоединен к второму входу соответствующего элемента И, соответствующему входу блока сигнализации и к одному из входов второго элемента ИЛИ, выход которого через первое реле времени подсоединен к третьим входам элементов И, выход блока включения резерва подсоединен к нагрузочному элементу, первый входк задатчику напряжения, второй итретий вход - соответственно к выходу и входу резервного блока, управляющий вход - к. выходу первого элемента ИЛИ и через второе реле времени - к одному из входов третьего элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к входам инверторов, а другой вход - к соответствующему входу блока сигнализации и выходу блока контроля резервного блока, вход которого соединен с выходом резервного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 419858, кл. 6 05 О 23/19, 1972.2. Авторское свидетельство СССР 9 441553, кл. 6 05 О 23/19, 1972 (прототип);841328 бульский Корректор О. Б Составитель В. Техред Н.Ковале Редакт аренк Заказ 486 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 889 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау