Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 01493 4 с 23/19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О Я РЕГУЛИРОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОТКРытиймПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 426223, кл. С 05 Э 23/19, 1974,Авторское свидетельство СССРУ 657417, кл. С 05 и 23/19, 1976.Авторское свидетельство СССРР 1282096, кл, С 05 1 23/19, 1984,(54) УСТРОЙСТВ ДЛТЕМПЕРАТУРЫ(57) Иэобретение относится к областавтоматического регулирования неэлектрических величин, обеспечиваетотслезивание требуемых температурнескольких объектов регулированияи повышение точности регулированиятемператур объектов, находящихся всходных условиях. Для этого устройс45 где К 3 493985 во содержит датчик 1 температуры, подключенный через блок управления 2 к управляющему входу основного исполнительного элемента 3 включенно 5 го последовательно с нагревателем 4, Устройство для регулирования температуры содержит также блоки формирования задержки 6, дополнительные исполнительные элементы 7 и дополнительные О нагреватели 5. Первые входы блоков формирования задержки и первые выходы дополнительных исполнительных элементов соединены с выходом основного исполнительного элемента. Выходы бло Изобретение относится к автомати"ческому регулированию неэлектрических величин, в частности температуры.с использованием электрическихсредств, и может быть использованов системах термостатирования нескольЪких объектов регулирования, находящихся в сходных условиях,Цель изобретения - повышение точности регулирования температур объектов, находящихся в сходных условиях.На фиг. изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 -эпюры напряжения, поясняющие работу,устройства.Устройство для регулирования температуры содержит датчик температуры1, блок управления 2, включенныйпоследовательно с основным исполни"тельным элементом 3, например, тран"зистором, выход которого подключен 40к основному нагревателю 4, и дополнительные нагреватели 5, блоки форми"рования задержки 6 и дополнительныеисполнительные элементы 7, например,транзисторы. Блок формирования задержки 6 содержит ограничительный резистор 8, который подключен к аноду диода сброса 9, к первому входу элемента сравнения 10 и через накопительный конденсатор 11 соединен с катодом третьего диода 2 и с анодом второго диода 13Катод второго диода 13 подключен к катоду третьего диода 14 и к катоду стабилитрона 15, анод которого соединен с анодом первого диода 12 и подключен к общему концу устройства, Анод третьего диода 14 соеди 4ков формирования задержки подключены к управляющим входам дополнительных исполнительных элементов, вторые выходы которых соединены с дополнительными нагревателями и с вторыми входами блоков формирования задержки. Блок формирования задержки содержит ограничительный резистор 8 и накопительный конденсатор 11, вывод которого подключен к выходу диода сброса 9 и первому входу элемента сравнения 1 О. Второй вход элемента сравнения соединен с вторым выводом ограничительного резистора. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. неи со вторым входом элемента сравнения 10,Элемент сравнения О выполнен нарезисторе 16 (первый вход элементасравнения 1 О), который подключен к,базе транзистора 17, эмиттер которого соединен с анодом третьего диода14 (вторым входом элемента сравнения 10 ), Коллектор транзистора 17 через резистор 18 соединен с выводомпитания устройства, а через стабилитрон 19 к резистору 20. Другой конецрезистора 20 (выход блока формирования задержки 6, через резистор 21 соединен с общим концом устройства.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.При минимальной температуре окружающей среды транзистор основногоисполнительного элемента открыт, основной нагреватель 4 рассеивает максимальную мощность РякомпенсируяН МФУтеплоотдачу с поверхности основногообъекта регулирования. При этом у(нмс 4 кс- Котел -осмин ) е- коэффициент, характеризующий условия теплоотдачии геометрические размерыосновного объекта отслеживания;температура отслеживанияосновного объекта регулирования;транзисторы 7 дополнительных исполнительных элементов и через основной исполнительный элемент 3 текут токи дополнительных нагревателей 5, Прн5 этом сопротивления дополнительных нагревателей 5 так же, как и в известном устройстве, выбираются таким образом, чтобы мощности, рассеиваемые ими при минимальной температуре окружающей среды компенсировали теплоотдачу с поверхности дополнительных объектов регулирования при требуемой температуре отслеживания: 15 Рн с Ксм к)К(С отсл -С ос мкк 1Рн КнК 1 отслос ) где К,. коэффициент, характеризующий условия теплоотдачи игеометрические размеры1-го дополнительного объекта регулирования;к . - сопротивление 1-го дополН 1нительного нагревателя;С сд - требуемая температура отслеживания 1-го дополнительного объекта регулирования. 30При температуре окружающей средыъ Сс мнКканал отслеживания температуры основного объекта формирует режим работы основного исполнительного элемента, при котором средняя мощность, рассеиваемая основным нагревателем 4, компенсирует теплоотдачу споверхности основного объекта регулирования при его температуре, равной требуемой температуре отслеживания:Т -".рнор К(отсл- ос) - - Т - - нмекс 1 где Т - период сигнала, формируемого основным исполнительным элементом 3;45О - время закрытого состояниясосновного исполнительногоэлемента 3.Конденсатор 1 блока формирования задержки 6 заряжается во время закры С того состояния транзистора 3 (эпюра 2, 4 аг.2), через первый диод 13 и стабилитрон 15, до напряжения 7 равным при 7 ут Т значению:Ълл 55о ст 1 Е и ст )заР где 7 - постоянная цепи зарядаэаоконденсатора 11;.ч т - напряжение стабилиз;и 1 вист;стаЬилитрона 15;ФЕ - напряжение питания устройвства.При этом транзистор 17 элемента сравнения открыт, а транзисторы дополнительных исполнительных элементов 7 закрыты.Как только транзистор 3 откроется, конденсатор 11 начнет разряжаться через открытый транзистор 3 и пепервый диод 12. При напряжении на конденсаторе 11, равным 1 ;, закрывается тран истор 17 и открывается транзистор 7 пополнительного исполнительного элемента.,Конденсатор 11 быстро разряжается через диод сброса 9 и транзистор 7,Время задержкиФормируемое конденсатором 11, определяется выражением: Е о - Чст 1 лл "Шзао = Чст 1 Поэтому время закрытого состояния дополнительного исполнительного элемента будет равно: Мощность, рассеиваемая дополнительным нагревателем определяется выражением: При Ео ботса - й ос мну отетсю.1 ос мин мощность дополнительного нагревателяравнаР отсд 1 С ьсРЮмакс 1отсл 1 Фс ФВЯ 4 н Таким о бр аз ом, мощно ст ь, р ассеиваемая дополнительным нагревателем,будет уменьшена до величины, компеи"сирующей теплоотдачу с поверхностидополнительного объекта регулирова"ния при его температуре, равной температуре отслеживания,При температуре окружающей средыгос" сотсл конденсатор 11 разряжается до напряжения, равного напряжениюстабнлитрона 15 в тот момент времени,1когда транзистор 3 основного исполнительного элемента закроется, и дополнительный нагреватель не будет рассеивать мощность (Фиг.2).5Следовательно, выбирая стабилитро. ны блоков формирования задержки с напряжением стабилизации:Г отсл.1 - Тес. мннст ЕП"отсл ос мини сопротивления дополнительных нагссревателей:Х Сфтсл - 1 ос минН 1фн отсл 1ос мин 10 15 формула изобретения 30 1. Устройство для регулирования температуры объектов, находящихся в сходных условиях, содержащее датчик температуры, установленный на основном объекте регулирования, блбк управления, включенный последовательно с основным исполнительным элемеитом, выход которого подключен к основному нагревателю, и дополнитель можно осуществить отслеживание требуемых температур нескольких объектов регулирования беэ изменения их в диапазоне температур окружающей среды. 20Положительный технический эффект от использования изобретения заключается в повьппении точности регулирования температуры дополнительных объек тов, эа счет компенсации изменения 25 температур регулирования дополнительных объектов при изменении температуры окружающей среды,ные нагреватели, о т л и ч а ю щ е ес я . тем, что, с целью повышения точности отслеживания температур дополнительных объектов, оно содержит блоки формирования задержки и дополнительные исполнительные элементы, при этом выход основного исполнительного элемента подключен к управляющим входам блоков формирования задержки и к выводу цепи последовательнО соединенных попарно дополнительных нагревателей и исполнительных элементов, выходы блоков формирования задержки подключены к управляющим входам соответствующих дополнительных исполнительных элементов, выходы которых соединены с входами сбросов соответствующих блоков формирования задержки.2. Устройство по п.1 р о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования задержки содержит ограничительный резистор, одним выводом подключенный к входу блока, а другим - к аноду диода сброса, катод которого является входом сброса блока, элемент сравнения, выход которого является выходом блока, накопительный конденсатор, диоды и стабилитрон, причем второй вывод ограничительного резистора и первый вывод накопительного конденсатора соединены с первым входом элемента сравнения, второй вывод накопительного конденсатора соединен через встречно включенные первый и второй диоды с вторым входом элемента сравнения, через третий диод - с общей шиной и анодом стабилитрона, катод которого подключен к точке соединения первого и второго диодов,1493985 енцова оставит ехред Л. ская ректор М. С ийн Редактор И. Сегляник Заказ 4109/44 Тирах 788 Подписно НИИПИ Государственного комитета по изобретениям ы открытиям113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 НТ СССР ул. Гагарйна, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уаг