Электронный терморегулятор

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР, содержащий включенные последовательно термодатчик, усилитель, исполнительный элемент и первый нагреватель , а также первую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенный к выходу исполнительного элемента второй нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит вторую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенные к выходу исполнительного элемента и соединенные последовательно реле времени и третий нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком. о $

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 05 D 23 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I .. (21) 3490357/18-24 (22) 07.09.82 (46) 07.12.83, Бюл. Р 45 (72) В.М.Головач (53) 621.555,6 (088.8) (56) 1. Описание терморегулятора термостата 2ц-450 (МРТУ-42-1382-63) .

Одесский экспериментальный завод медицинского оборудования, 1967.

2. Терморегулятор TC-8094.2.

ТУ 64-1-1382-72, Одесский экспериментальный завод медицинского о6орудования, 1974 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОНННИ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР, содержащий включенные последовательно термодатчик, усилитель, исполнительный элемент и первый нагреватель, а также первую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенный к выходу исполнительного элемента второй нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он со.держит вторую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенные к выходу исполнительного элемента и соединенные последовательно реле времени и третий нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком.

1059558

Изобретение относится к автомати" ческому регулированию температуры с использованием инерционных электронагревателей.

Известен терморегулятор термостата, содержащий термодатчик, усили- 5 .тель сигнала термодатчика, исполнительное устройство, электронагреватель, обеспечивающий заданную температуру и цепь тепловой отрицатель" ной обратной связи (ТООС) (1) ., 10

Недостатками терморегулятора яв" ляются большие перепады температуры во время разогрева (до 10% от заданной температуры), неполное исполь-, зование максимально возможного коэффициента стабилизации и перерасход электроэнергии из-за перепадов тем пературы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является терморегулятор, содержащий усилитель, связанный входом с термодатчиком и выходом с исполнительным устройством, соединенным с электронагревателем, обеспечивающим заданную температуру, и с вторым электронагревателем, осуществляющим ТООС.

Как и всякая отрицательная обратная связь, TOOC уменьшает. чувствительность терморегулятора и, следовательно, ухудшает стабильность 30 температуры в термостабилизируемом объеме. Величина ТООС является компромиссом между величинами перепадов температуры при разогреве и стабильностью ее в установившемся 35 режиме (чем больше величина ТООС, тем меньше перепады температуры и тем хуже ее стабильность) j2) .

Недостатком известного устройства является его низкая точность. 40

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что электронный терморегулятор, содержащий включенные последователь- 45 но термодатчик, усилитель, исполнительный элемент и первый нагреватель, а также первую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенный к выходу исполнительного элемента второй нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком, содержит вторую ступень тепловой отрицательной обратной связи, включающую в себя подключенные к выходу исполнительного элемента и соединенные последовательна реле времени и третий нагреватель, размещенный в тепловом контакте с термодатчиком.

На фиг. 1 представлена блок-схе- 60 ма электронного терморегулятора на фиг. 2 — его принципиальная схе" мау на фиг, 3 — температурные зависимости электронного терморегулятора при различной глубине:тепловой от-. 65 рицательной обратной связи (TOOC)

{кривые 1-5) и температурная зависимость устройства-прототипа (кривая 6).

Кривая 1 снята без ТООС: температура не застабилизировалась и колеблется относительно некоторога среднего значения (штриховая линия), косвенно представляющего собой предел максимальна возможного для даннога терморегулятора коэффициента стабилизации, Кривая 2 снята при минимальной величине ТОСС, при которой возможна стабилизация: перепады температуры меньше, но коэффициент стабилизации ниже.

Кривая 3 снята при средней величине TOOC: перепады еще меньше, стабильность еще хуже.

Кривая 5 снята при большой величине TOOC: перепадов нет, но степень стабилизации значительно ниже предыдущих. Кривая 4 представляет оптимальный температурный режим, характеризующий электронный терморегулятор.

Электронный терморегулятор содер" жит (фиг. 1) термодатчик 1, связанный с усилителем 2, исполнительный элемент 3, подключенный к питающей сети 4 и включающий первый электронагреватель 5, который обеспечивает заданную температуру в стабилизируе.мом объеме 6, а также включающий второй 7 и третий 8 электронагревауели двух ступеней (величин) TOOC: первой ступени, включаемой непосредственно, и второй ступени, включаемой с помощью реле 9 времени.

Первая ступень. ТООС работает непрерывно во всех режимах, но в неустановившемся режиме ее действие почти не сказывается из-за преобладающего действия второй ступени ТООС, На принципиальной схеме (фиг. 2) датчик, температуры контактом 10 подключен к входу усилителя 2, содержащего транзисторы 11 и 12, резисторы 13-15 и конденсатор 16. Выход усилителя 2 связан с исполнительным элементом 3, выполненным на тиристаре, соединенном с источником питания, содержащим трансформатор, диод 17, конденсатор 18, резистор 19 и стабилитрон 20, соединенным с первым нагревателем 5, выполненным на резисторах 21 и 22, и с вторым нагревателем 7, размещенным в тепловом контакте с датчиком 1 температуры. Исполнительный элемент 3 через реле 9 времени, содержащее газоразрядные лампы 23 и 24, резисторы 25-27, диоды 28-30, конденсаторы 31 и 32 и реле 33 с замыкающими контактами 34 и 35, связан с третьим нагревателем 8, выполненным на лампе накаливания.

1059558

Электронный терморегулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты реле 33 и контакт 10 термодатчика разомкнуты. Транзисторы 11 и 12 и тиристор 3 открыты. Первый нагреватель 5 и нагреватель 7 первой ступени ТООС включены через тиристор 3 в электросеть. Через тиристор 3 и резистор 25 заряжается конденса- . тор 31 до напряжения зажигания лам- 10 пЫ 23. Сработав от разряда лампы 23, реле 33 подключает свою обмотку и лампу 8 к части первого нагревателя 5 и нагрев продолжается, Горящая лампа 8 быстро нагревает термодат- (5 чик 1, его контакт 10 замыкается, тиристор закрывается, все нагреватели и реле 33 обесточиваются, лампа 8 гаснет (идет цикл охлаждения, после завершения которого контакт 10 тер- 20 модатчика 1 размыкается и все процессы в схеме терморегулятора повторяются снова, Температура плавно повышается до заданной (фиг. 3, кри" вая 4), после чего длительность цикла нагрева становится много меньше выдержки реле времени, и термодатчик 1 замкнет свой контакт 10 раньше с момента срабатывания реле 33: цепь питания реле 33 обесточится и реле 9 времени возвратится в ис ходное состояние C помощью разрядной цепи (элементы 32, 27 и 29) и фиксирующего диода 28, Изобретение позволяет снизить до допустимого уровня перепады температуры при раэогреве термостабилиэирующего объема, повысить коэффициент стабилизации терморегулятора и уменьшить расход электроэнергии при разогреве путем более рационального ее использования.

1059558

1Ю

yuz. 7

Составитель A. Зарубин

Техред И.Метелева Корректор И. Муска

Редактор A. Лежнина

Заказ 9840/52 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП, Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4