Устройство для двухпозиционного регулирования

118667 Класс 42 п, 2,5 СССР ИСАНИ АВТОРСК ЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЪСТВУ к А, А, Камне-Немм ЛЯ ДВУХПОЗИЦИОННОГО РЛИРОВАНИЯ СТРОЙС влено 21 сентября 1957 г, за583579/24 в 1(омитткрытий при Совете Министров СССР с присоедин лам изобретении аявки583805 ение убликовано в Бюллетене изобретений 6 з Обычно применяемые устройства для двухпозиционного регулирования, содержащие чувствительный элемент и последовательно с ним соединенный корректирующий элемент на термоэлектрических источниках с различной тепловой инерцией, не обеспечивают изодромного регулирования высокой точности,В предлагаемом устройстве корректирующий элемент выполняется на трех термоэлектрических источниках, нагреватели которых включаются одновременно с подачей мощности на объект регулирования, причем два из них - через делитель напряжения.Такое выполнение обеспечивает возможность осуществления двух- позиционного изодромного регулирования повышенной точности.Делители напряжения могут быть вьнолнены ступенчатыми с подбором секций, обеспечивающим требуемый закон настройки времени изодрома на отдельных участках.На фиг. 1 изображена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - кривые роста э.д.с. во времени; на фиг. 3 - диаграмма протекания процесса регулирования; на фиг, 4 - график изменения во времени суммарного напряжения, снимаемого с реостатов устройства; на фиг. 5 - описываемое устройство со ступенчатым делителем напряжения.Устройство состоит из регулируемого объекта 1 например электрической печи сопротивления) с электронагревателем О, регулирующего прибора двухпозиционного действия 2 с термопарой Т и корректирующего устройства 8.Корректирующее устройство 3 состоит из трех термоэлектрических источников. Первый из них состоит из проводника П 1, выполненного из материала, отличного от материала соединительных проводов П (например из константана). Его спай Т 1 нагревается малоинерционным электрическим нагревателем Н включаемым в сеть контактом К одновременно с нагревателем Н. Быстрые возрастания и понижения термо-э.д,с. спая Т, вызывают импульсный режим работы регулятора и одновременно придают ему свойства пропорционального (статического) регулирования, характеризуемого некоторой неравномерностью.Два других термоэлектрических источника служат для устранения остаточной неравномерности и одновременно позволяют настраивать время изодрома в широких пределах. Они состоят из проводников П и Пз, выполненных из того же материала, что и проводник П, Спаи Т, и Т этих проводников нагреваются нагревателями Н и Нз, включаемымизв сеть одновременно с нагревателями Н и Н,. Нагреватель Н инерционен (например, благодаря заложенной в нем массе, показанной на фиг. 1 пунктиром). Часть суммарной термо-э.д.с. двух последних источников снимается посредством двойного движка Д с делителя напряжения А-Б-В и подается в измерительную цепь.Таким образом, в измерительную цепь поданы э.д.с. всех трех источников, причем э.д.с, источника П,-Т,-Н, складывается с э.д.с. термопары Т, а э.д.с. источников П,-Т-Н, и Пз-Тз-Нз - вычитаются.Инерционности отдельных элементов схемы подбираются так, что кривые роста э.д.с. во времени изображаются, примерно, кривыми (фиг. 2), где Е, - кривая роста э.д,с. спая Ть Е, - спая ТЕ, - спая Т Как видим, Е и Ез растут одинаково быстро, а Е, - гораздо медленнее. Движком Д с делителя напряжения А-Б-В снимается разность потенциалов, пропорциональная некоторой части суммарной э,д.с. Е,+Ез, Если движок находится в нижнем положении, то он снимает с реохорда А-Б разность потенциалов, пропорциональную Еь то есть эта разность потенциалов будет нарастать во времени очень медленно. Если движок находится в верхнем положении, то он снимает с реохорда Б-В разность потенциалов, пропорциональную Ез. Эта разность потенциалов будет возрастать быстро. Если же движок находится в среднем положении (показано на фиг. 1), то он будет снимать часть разности потенциалов с реохорда А-Б и часть - с реохорда Б-В, Эта разность потенциалов будет нарастать со скоростью, пропорциональной некоторой средней э,д.с соответствующей одной из средних кривых, показанных на фиг. 2, Перемещая движок вверх или вниз, моЖно получить и другие промежуточные скорости нарастания разности потенциалов. (Это изображено на фиг. 2 рядом промежуточных линий),Кривые Еь Еь Ез и промежуточные линии (фиг. 2) могут приближенно рассматриваться как экспоненты, подкасательные же Тд, Тд Тд, Тл, Т" и Тд" этих кривых (или постоянные времени) в данной схеме регулирования характеризуют собой время изодрома. Таким образом, описанная схема позволяет плавно изменять время изодрома практически, в пределах от нуля до больших значений,Согласно изобретению, процесс регулирования иллюстрируется опытной диаграммой автоматической записи регулируемой температуры (фиг. 3). На этой диаграмме правый участок (до 1) соответствует двух- позиционному регулированию (без корректирующего устройства), а левый участок (после 1) - двухпозиционно-изодромному регулированию (с корректирующим устройством). Вследствие большого запаздывания амплитуды колебаний при двухпозиционном регулировании очень велики. Применение корректирующего устройства ведет к затуханию колебаний. Кривая а (фиг. 3) соответствует малому времени изодрома, а кривая б - большему времени изодрома, Во втором случае затухание происходит быстрее, то есть описываемое корректирующее устройство позволяет менять время изодрома.М 118667Корректирующее устройство 3 имеет три миниатюрные электрические печки П П 2 и Пз, нагреватели которых подключены к зажимам А и В и включаются одновременно с нагревателем Н. Они могут быть включены между собой и не параллельно, а последовательно, но обязательно одновременно с нагревателем 4. Внутри печек П П 2 и П, находятся спаи ТТ и Тз двух разнородных проводников, например, медного (показанного тонкой линией) и константанового (показанного двойной линией). Проводники включены так, что термо-э.д.с, спая Тскладываясь с термо-э.д.с, спая Т, вызывает быстрые срабатывания регулятора 2, вследствие малой инерционности печки Пь и приводит к его импульсному действию. Это резко уменьшает амплитуды колебания регулируемой температуры, но одновременно вызывает неравномерность регулирования, как это имеет место в пропорциональном (статическом) регуляторе.Устранение остаточной неравномерности осуществляется за счет действия печек П и П, что приводит к изодромному действию корректирующего устройства. Посредством переключателя 4 двух связанных реостатов Р, и Р, можно менять ступенями время изодрома. Для этого проводники, имеющие спай Т шунтированы реостатом Р с которого снимается часть термо-э,д.с. спая Т подаваемая в измерительную цепь так, что она вычитается из э,д.с, спаев Т и Т,. Подобно этому, проводники, образующие спай Т шунтированы реостатом Р 2, с которого снимается часть э.д,с, спая Т, и подается в измерительную цепь так, что она складывается с термо-э.д.с, сная Т,. Печка П 2 обладает большой инерционностью, а печка Пз - малой. Поэтому нарастание э.д.с. спая Т, происходит медленно, В связи с этим и снимаемое с реостата напряжение меняется медленно, например - по кривой Е, с постоянной времени Тд (фиг. 4). Нарастание же э.д.с. опая Т, происходит быстро, в связи с чем напряжение, снимаемое с реостата Р нарастает по кривой Е, с постоянной времени ТА, Реостаты Р, и Р позволяют снимать суммарную раз 3ность потенциалов, которая меняется по кривым, лежащим между кривыми Е, и Е, и по своей форме близким к экспонентам; постоянные времени этих промежуточных кривых будут меняться ступенями между значениями ТА и Т 1,. Постоянные времени промежуточных кривых определяют собой время изодрома описываемого регулятора. Таким образом, корректирующее устройство 3 (фиг. 5),позволяет ступенями менять время изодрома и настраивать процесс регулирования на оптимальные условия.Показанное на фиг, 4 изменение во времени суммарного напряжения Е снимаемого с реостатов Р и Р 2, соответствует положению А-А движка реостата (фиг. 5). С реостата Р снимается 0,9 максимального напряжения, При этом оно меняется во времени, как показано пунктирной кривой Ег- . С реостата Р 2 снимается 0,1 максимального напряжения, которое меняется по пунктирной кривой Ез , Суммарное напряжение Еь снимаемое с реостатов Р и Р равно сумме Е 2 +Еи меняется по жирной пунктирной кривой Епо форме напоминающей экспоненту, постоянная времени которой больше Т, но меньше Т,Предмет изобретения1. Устройство для двухпозиционного регулирования, содержащее чувствительный элемент и последовательно с ним соединенный корректирующий элемент на термоэлектрических источниках с различной тепловой инерцией, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, указанный корректирующий элемент состоит из трех термоэлектрических источников, нагреватели которых включаются118667 в цепь питания через контакт регулятора одновременно с подачей мощности на объект регулирования и которые служат: один - для создания импульсного режима работы регулятора и два других, включенные дифференциально через делитель напряжения, - для компенсации остаточной неравномерности регулирования и настройки времени изодрома на требуемое значение,2. Устройство по и. 1, от л и ч а ю щ е е с я тем, что делитель напряжения выполнен ступенчатым, и отдельные секции его подобраны таким образом, цтобы был обеспечен требуемый закон настройки времени изодрома на отдельных участках.Приоритет по п, 1 предмета изобретения - 22 сентября 1957 г., по и, 2 - 21 сентября 1957 г.2,006 ОВ 10 2 (4 /БО 02 0 ОО 0 г.фиа 2118667 гоо 2 ХО гпо ЦО зоо иг.118667 г,б Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор Р. А. Гальцева Гр, 178.нпография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14.