Устройство для регулирования температуры и влажности

(51)М. Кл.С 05 О 22/02 6 05 0 23/19 31 тоудерстеенный коиитет но денем изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 1Е.Ф.Волков, Е.Е.Кузьмина, И.А.Малышев и В.,М;СтахЛенинградский ордена Ленина электрот хнический институтим, В,И.Ульянова (Ленина) и Государс венный.,оптиический,институт им, С.И.Вавилова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ1Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к автоматическим системам кондиционирования воздуха.Известны различные системы конди 5 ционирования воздуха, в основном использующие релейные схемы регулирования параметров рабочего пространства - температуру и влажность 11,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры и влажности в помещении, содержащее датчики и задатчики температур и влажности, подключенные через элементы сравнения к входам соответствующих регуляторов, а выходы регуляторов через Фазовые детекторы подключены к входам различных исполнительных механизмов системы конди" го ционирования воздуха 2 .Недостатком известного устройства является двухпозиционный способ управления увлажнителем, ограничи" 2вающий возможность достижения высокой точности регулирования влажности в системах с большими постоянными времени объекта.Цель изобретения - повышение точности регулирования влажности за счет плавного изменения расхода пара увлажнителя.Укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее задатчики температуры и влажности, датчики температуры и влажности, выходы которых через соответствующие элементы сравнения подключены к входам регуляторов температуры и влажности, первый Фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора температуры, а выход через последовательно соединенные источники питания и калорифер подключен к первому входу объекта регулирования, второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора температуры, а выход через первое звено ти 3 9401 па "эона нечувствительности", источник питания и холодильную машину связан с вторым входом объекта регулирования, третий Фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора влажности, а выход через регулируемый электропривод и нагнетательный вентилятор связан с третьим входом объекта регулирования, четвертый фазовый детектор, вход ко торого подключен к выходу регулятора влажности, и увлажнитель, выходом подключенный к четвертому входу объекта регулирования, а также второе звено типа "зона нечувствительности", 15 включенное входом к входу регулятора температуры, а выходом - к входу регулятора влажности введены ступенчатый импульсный прерыватель и последовательно соединенные диф 20 ференциатор, фазовый дискриминатор, элемент И и трехпозиционный исполнительный механизм, выход которого соединен с входом увлажнителя, первый вход - с выходом третьего Фазового детектора, второй вход элемента И через ступенчатый импульсный прерыватель подключен к выходу четвертого фазового детектора, соединенному с входом дифференциатора.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит датчики температуры 1 и влажности 2; объект35 3 регулирования, элементы 4 и 5 сравнения, задатчики температуры 6 и влажности 7, регуляторы температуры 8 и влажности 9, суммирующий блок 10, второе звено 11 типа "зона нечувствительности , четыре фазовых ден40 тектора 12-15, первое звено 16 типа "зона нечувствительности", калорифер 17 с источником 18 питания, холодильную машину 19 с источником 20 питания, нагнетательный вентиля 45 тор 21 с источником 22 питания, увлажнитель 23, трехпозиционный исполнительный механизм (реверсивный двигатель) 24, элемент И 25, ступенчатый импульсный прерыватель 26, дифференциатор 27, фазовый дискриминатор 28.Устройство работает следующим образом.При уменьшении температуры ниже. заданной величины на выходе регулятора 8 температуры появляется сигнал положительной полярности, который 39 4проходит через фазовый детектор 12 и включает источник 18 питания, калорифер. 17, При превышении температуры заданной величины сигнал с регулятора 8 меняет знак на противоположный; калорифер 17 отключается, а через Фазовый детектор 13 и звено 16 типа "зона нечувствительности" проходит команда на включение источника 20 питания холодильной машины 19 . При значениях влажности ниже заданной на выходе регулятора 9 влажности появляется сигнал отрицательной полярности с положительной производной, который проходит через фазовый детектор 15, через цепочку, состоящую из дифференциатора 27 и фазового дискриминатора 28, ступенчатый импульсный прерыватель 26, элемент И 25 и включает исполнительный двигатель 24 с частотой, определяемой уставками ступенчатого импульсного прерывателя 26.Таким образом, с момента появления отрицательного сигнала на выходе регулятора влажности заслонка пара увлажнителя 23 открывается со скоро-, стью, определяемой частотой включения ступенчатого импульсного прерывателя 26, Процесс открывания заслонки пара продолжается до тех пор, пока производная сигнала на выходе регулятора 9 влажности и соответственно знак сигнала на выходе дифференциатора 27 будет положительной величиной, и на первом входе элемента И 25 будет сигнал равный "1". При достижении сигналом на выходе регулятора 9 влажности максимума и при перемене знака производной от него на противоположный на первом входе элемента И 25 появляется сигнал равный нулю, и исполнительный двигатель 24 останавливается и не работает до тех пор, пока либо не изменится знак производной на выходе фазового детектора 15, либо не появится сигнал на закрытие заслонки пара на выходе фазового детектора 14, который соответствует положительному сигналу на выходе регулятора 9 влажности и говорит о том, что влажность в помещении выше нормы и требуется производить осушку воздуха. При превышении влажностью заданной величины на выходе регулятора 9 появляется сигнал положительной полярности, который проходит через фазовый детектор 14 и поступает на. вход источ5 9101 ника 22 питания нагнетательного вентилятора 2 1 и на второй вход исполнительного двигателя 26 заслонки увлажнителя 23. При этом заслонка 23 закрывается и включается нагнетательный вентилятор 21, который обеспечивает осушку воздуха в помещении,Использование изобретения позволяет в 2-3 раза повысить точность ре О гулирования влажности в помещении и существенно уменьшит частоту включения исполнительных механизмов, что в конечном счете увеличивает надежность системы койдиционирования в 15 целом. формула изобретения20Устройство для регулирования тем.пературы и влажности, содержащее задатчики температуры и влажности, датчики температуры и влажности, выходы которых через соответствующие эле менты сравнения подключены к входам регуляторов температуры и влажности, первый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора температуры, а выход через последова- зв тельно соединенные источник питания и калорифер подключен к первому входу объекта регулирования, второй фазовый детектор, вход которого под-ключен к выходу регулятора температуры, а выход церез первое звено типа "зона нечувствительности", источник питания и холодильную машину свя; зан с вторым входом объекта регули 39 6рования, третий фазовый детектор,вход которого подключен к выходу регулятора влажности, а выход черезрегулируемый электропривод и нагнетательный вентилятор связан с третьимвходом объекта регулирования, четвертый фазовый детектор, вход которогоподключен к выХоду регулятора влаж"ности, и увлажнитель, выходом подключенный к четвертому входу объекта регулирования, а также второезвено типа "зона нечувствительности",включенное входом к входу регулятора температуры, а выходом - к входурегулятора влажности, о т л и ч а "ю щ е е с я тем, что,. с целью увеличения точности регулирования враж"ности, в устройство введены сту"пенчатый импульсный прерыватель и по"следовательно соединенные дифференциатор, Фазовый дискриминатор, элементИ и трехпозиционный исполнительныймеханизм, выход которого соединен свходом увлажнителя, первый вход подключен к выходу третьего Фазовогодетектора, а второй вход элемента Ичерез ступенчатый импульсный пре"рыватель подключен к выходу четвертого фазового детектора, соединенному с входом дифференциатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Халамейзер И.Б. Автоматические установки искусственного климата. И., 1969.2, Авторское свидетельство СССР Н 3301139, кл. 6 05 0 23/19, 1972 (прототип).940139 оставитель И.Петкунехред Ж, Кастелевиц Корректор А,гриценк Крупенина еда кт ка иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,9 ВНИИП по 11303Тираж 91 осударственного коелам изобретений и Иосква, Ж, Рауш Подписноеитета СССРткрцтийкая наб., д. 4