Устройство автоматической стабилизации температурного режима работы цилиндров дизель-генераторной электростанции

ОП ИСАНИЕИЗОбРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик(5)М. Кл. 6 05 О 23/19 9 шудеретщнвй кеиитет СССР ав делен взебретеннй н апрытий.6(088.8) 72) Авторы изобретения Н. Н. Соколов, М. А. Емелин, В. В. Алексеев и А. С. Чайкин Московский ордена Трудового Красного Знамен геологоразведочный институт им.Серго Орджон(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬГЕНЕРАТОРНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Изобретение относится к техническим средствам автоматики и телемеханики и может быть использовано при эксплуатации энергетических комплексов, составленных из одной или нескольких автономных станций в горной,геологоразведочной, строительной отраслях народного хозяйства, а также для автоматического поддержания температурных режимов установленного оборудования в сопредельных областях, таких как нефтехимическая, электротехническая и других.Известно устройство непрерывного автоматического регулирования темпе- , ратуры, основанное на использовании в качестве датчиков температуры терморезисторов или термоэлементов 13Недостатком данного устройства при непосредственном контакте между теп- щ лоприемником и поверхностью нагретого тела является сильный отток тепла по термоприемникам и в связи с . этим искажение температурного поля 2тела, а следовательно, погрешность, достигающая в отдельных случаях 50,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит группу датчиков, контролирующих различные температурные характеристики системь 1 питания двигателя и его корпусных деталей, микрокомпьютер для обработ-; ки входных данных датчиков, электронную схему, вырабатывающую управляющие импульсы для вхождения двигателя в номинальный режим при сканирую- щих нагрузках 2 .Недостатком известного устройства является сложная и многоэлементная электронно-механическая схема обрат-ной связи терморезистивных датчиков с конечными исполнительными органами. Разветвленная логика, полученная путем применения большого количества электро-, радио-, механических элементов и связывающих их коммутационных сетей, что естественно, снижает3 96288надежность системы в целом. Несмотряна достаточную точность отслеживания режима электройной частью устройства, общая степень стабилизацииневысока.,Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство автоматическойстабилизации температурного режима 1 оработы цилиндра дизель-генераторнойэлектростанции, содержащее установленный в тепловом контакте с головкой цилиндра блок измерения температуры, блок питания и реверсивный исполнительный орган содержит первое,второе и третье исполнительные релеи элемент НЕ, подключенный входом ктретьему выходу блока измерения температуры, а выходом - к одному из вы- оводов обмотки третьего исполнительного реле, первый и второй выходы блока измерения температуры соединеныс одними выводами обмоток первого ивторого исполнительных реле соответственно, причем источник питания выполнен со средней точкой, к которойподключены другие выводы обмоток исполнительных реле, каждый из крайнихполюсов источника питания через замыкающие контакты первого и второгоисполнительных реле соединен с первыми и вторыми входами исполнительного органа соответственно, третийвход которого через замыкающий контакт третьего исполнительного реле35связан со средней точкой источникапитания, а блок измерения температуры выполнен в виде стакана из теплоизоляционного материала, на внутрен 40ней поверхности дна которого, выполненного кз теплопроводного материала, размещена жидкокристаллическаяпленка, над которой укреплены светоизлучатели и светофильтры, закрепленные на светоприемниках, выходы каждого из которых связаны с входамисоответствующих усилителей, выходыкоторых являются выходами блока измерения температуры.На фиг. 1 изображена принципиаль- оная электрическая схема устройства;на фиг. 2 - блок измерения температуры, разрез.Устройство содержит блок 1 измерения температуры, установленный втепловом контакте с головкой цилиндра 2, первый 3, второй 4 и третий 4выходы блока измерения температуры соответственно подключены к обмоткам исполнительных реле 5, 6 и к логическому элементу НЕ 7, замыкающие контакты реле 5 и 6 соединены с первым 7 и вторым 8 входами реверсивного исполнительного органа 9, а средняя точка источника питания соединена через замыкающие контакты третьего исполнительного реле 11, обмотка которого подключена к выходу элемента НЕ 7,связана с третьим входом исполнительного органа, кроме того, исполнительный орган 9 соединен кинематической связью с исполнительным механизмом 12 и задвижкой 13,находящейся в разрыве топливотрубопровода 14, соединенного с форсункой 15, установленной в головке цилиндра. Вход и выход элемента НЕ 7 подключены также к соответствующим входам блока 16 контроля.Блок 1 измерения температуры содержит жидкокристаллическую пленку 17, размещенную на внутренней стороне теплопроводной металлической пластины 18, которая является днищем цилиндра блока 1, выполненного из теплоизоляционного материала 19, над жидкокристаллической пленкой установлены светоизлучатели 20, светофильтры 21 и светоприемники. 22, каждый из которых соединен с входом соответствующего усилителя 23 постоянного тока. Устройство работает следующим образом.Для обеспечения номинального температурного режима работы отдельного цилиндра в его верхней части устанавливается блок 1 измерения температуры, в основе работы которого лежит изменение цвета жидкокристаллической пленки под действием температуры.Если тепловой режим цилиндра меньше номинала, то жидкокристаллическая пленка 17 приобретает, например, красный цвет в результате отражения светового потока, излучаемого осветителями 20. Так как перед воспринимающим этот свет одним из светоприемников 22 установлен красный светофильтр, то на его выходе появляется сигнал, который будучи усилен одним из усилителей 23 постоянного тока включает, например, реле 5 и приводит в движение исполнительный орган 9, увеличивающий,топливоподачу с помощью задвижки 13.Устройство автоматицеской стабилизации температурного режима работы цилиндра дизель-генераторной электростанции, содержащее установленный линдра блок измерения температуры, источник питания и реверсивный исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно содержит первое, второе и третье исполнительные реле и элемент НЕ, подключе ный входом к третьему выходу блока измерения температуры, а выходом - к одному.из выводов обмотки третьего исполнительного реле, первый и вто рой выходы блока измерения температуры соединены с одними выводами обмоток первого и второго исполнительных реле соответственно, причем источник питания выполнен со средней точкой, к которой подключены другие выводы обмоток исполнительных реле, каждый из крайних полюсов источника питания через замыкающие контакты первого и второго исполнительных реле соединен, с первым и вторым входами испол-. нительного органа соответственно, третий вход которого через замыкающий контакт третьего исполнительного реле связан со средней точкой источника питания, а блок измерения температуры выполнен в виде стакана из теплоизоляционного материала, на внутренней поверхности дна которого, выполненного из теплопроводного материала, размещена жидкокристаллическая пленка,над которой укреплены светоизлучатели и светофильтры, закрепленные насветоприемниках, выходы каждого изкоторых связаны с входами соответствующих усилителей, выходы которых являются выходами блока измерения температуры. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеФ1. Свегальский А. Д. и др. Автоматическое регулирование электрическихпечей. М,-Л., "Энергия", 1965, с. 173.2. Енин А, А. Электроника в автомобиле. М., "Машиностроение". 1978,с. 42-43, рис. 24 (прототип),5 962882В случае теплового режима двигателя выше номинального жидкокристаллическая .пленка датчика приобретает,. например, синий цвет. Этот же диапазон спектра световых волн пропускает 5и другой светофильтр, установленныйперед другим светоприемником 22 и, , в тепловом контакте с головкой цисоответственно, усиленный сигнал отнего включает второе реле 6, подающее ток на исполнительный орган 9, 10который уменьшает подачу топлива вфорсунку 15,Наконец, при номинальном режимежидкокристаллическая пленка датчикаприобретает промежуточный цветовой 15спектр (промежуточный между красными синим, - например, зеленый) и тогда избирательный светофильтртретьего светоприемника 22 и соответствующий усилитель 23 создает сигнал. который с третьего выхода блока измерения температуры подается на вход логического элемента НЕ 7. На выходеэтого элемента сигнал пропадет и отключит исполнительный орган 9 с помощью реле 11 от источника 10 питания. Сигналы с входа и выхода логического элемента НЕ 7, кроме того, поступают на блок 16 контроля, следящего за работой системы как в целом- ЗОсразу для всех цилиндров двигателя,так. и для каждого цилиндра в отдельности.Достоинствами предлагаемого устройства являются малоэлементностьследящей системы автоматического регулирования температурных режимовработы отдельных цилиндров дизеля ивысокая степень стабилизации режимаза счет применения оригинального датчика температуры, использующего всвоей основе термочувствительный элемент в виде жидкого кристалла. Свойства жидкокристаллического датцикапозволяют отслеживать номинальный 4температурный режим работы цилиндровдизеля с точностью (до 0, 1 К), цтотехнически определяется только спектральной полосой пропускания примененных в датчике светофильтров. Крометого, примененный в устройстве датчик следит за абсолютной температурой поверхности блока цилиндра, ане за относительной, как это имеет962882 17ЩО Составитель А. ЗарубинТехред С.Мигунова Корректо Редактор 8, Пилипен кмар Тираж 914 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытий 303, Москва, Ж, Раушская наб., д