Регулятор термодинамических параметров газообразной среды

 

РЕГУЛЯТОР ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ, содержащий датчики относительной влалсйости и температуры и последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит зад атчик теплосодержания, блок сравнения, два умножителя, четыре масштабных блока, сумматор и квадратор , вход которого связан с выходом датчика температуры, а выход - с одним входом первого умножителя, другрй вход которого подключен к выходу датшка отнобительной влгикности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, один вход второго умножителя связан с выходом датчика температуры, другой - с датчиком относительной влажности ., а выход через второй масштабный блок - с вторым выходом сзгмматора , третий и четвертый входы котороi го соединены соответственно через третий и четвертый масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора связан с одним входом блока сравнения,,другой вход которого подключен к выходу задатчика теплосодержания .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

«Ю Н

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ G 05 D 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ABTOPCKOMV <ЗИдатИЛЬСтви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТйй (21) 3517856/18-24 (22) 19. 11,82 (46) 23.03.84. Бюл. В 11 . (72) В.В. Вьяужаиин, И.И.- Кринецкий и "В.А. Тарасюк (7t) Одесское. высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола (53) 621.555.6(088.8) (56) 1. Патент,США У 3949607, кл. 6. 05 27/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 453679, кл. G 05 D 23/00, 1974 (прототип). (54)(57) РЕГУЛЯТОР ТЕРМОДИНАИИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ, содержащий датчики относительной влажно-сТН и температуры и последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит задатчик теплосодержания, блок

„,SU„„1081626 А сравнения, два умножителя, четыре масштабных блока, сумматор и квадратор, вход которого связан с выходом датчика температуры, а выход — с одним входом первого умножителя, другой вход которого подключен к выходу датчика относительной влажности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, .один вход второго умножителя связан. с выходом датчика температуры, дру.гой — с датчиком относительной влажности.,а выход через второй масштабный блок — с вторым выходом сумматора, третий и четвертый входы которого .соединены соответственно через третий и четвертый масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора связан с одним входом блока сравнения,,другой вход которого под-. ключен к выходу задатчика теплосодержания.

1 1081

Изобретение относится к техническим средствам автоматического регулирования .систем вентиляции и кондиционирования воздуха в промышленных и общественных сооружениях. 5

Известно устройство для контроля теплосодержания (энтальпии )кондиционеров воздуха, включающее в себя датчик относительной влажности воздуха, определяющий значение выходной величины, и датчик температуры воздуха, предназначенный для коррекции влияния датчика относительной влажности с целью получения выходной величины, отражающей термодинамические свойства воздуха P1 ).

Это устройство вследствие того, что выходная величина отражает только

Относительную влажность. а датчик тем-20 пературы используется для коррекции датчика относительной влажности, не пригодно для прецизионных систем автоматического регулирования из-за значительной погрешности при определе- 5 нии теплосодержания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ре гулятор термодинамических параметров газообразной среды, состоящий из ис30 полнительного механизма, усилителя, импульсного прерывателя, двух мостов переменного тока с потенциометрами коррекции их питания, с включенным в одно из плеч первого моста сухим датчиком влажности, а в одно из плеч второго моста датчиКом температуры.

С целью прямого измерения и регулирования теплосодержания газообразной среды, в одну из диагоналей первого моста подключен потенциометр коррек- 40 ции фаз, средняя точка которого через конденсатор подключена к общей шине питания, одна из точек другой диагонали соединена с входом усилителя, а другая — со средней точкой потенциометра, включенного в диагональ второго моста.

Принцип работы прототипа основан на прямой пропорциональной зависимости теплосодержания от относитель- 50 ной влажности и температуры. Это следует из того, что регулирование теплосодержания производится по отклонению относительной влажности и температуры от установленных значенийГ2 35

Известное устройство при значительных изменениях относительной влажности и температуры вносит существен626 2 ную погрешность в регулирование вследствие того, что в нем используются неуравновешенные мосты, создающие принципиальную нелинейность измери-. тельных преобразователей относительной влажности и температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения и регулирования теплосодержания газообразной среды.

Эта цель достигается тем, что в регулятор термодинамических параметров газообразной среды, содержащий датчики относительной влажности и температуры и последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, введены задатчик теплосодержания, блок сравнения, два умножителя, четыре масштабных блока, сумматор и квадратор, вход которого связан с выходом датчика температуры, а выход — с одним входом первого умножителя, другой вход которого подключен к выходу датчика относительной влажности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, один вход второго умножителя связан с выходом датчика температуры, другой— с датчиком относительной влажности, а выход через второй масштабный блокс вторым выходом сумматора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно через третий и четвертый масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора связан с одним входом блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу задатчика теплосодержания.

На чертеже изображен регулятор термодинамических параметров газообразной среды.

Регулятор содержит исполнительный механизм 1, усилитель 2, импульсный прерыватель 3, блок 4 сравнения, задатчик 5 теплосодержания, сумматор 6, масштабные блоки 7-10, умножители

11 и 12, квадратор 13, датчик 14 от-: носительной влажности, датчик 15 температуры.

На основе аппроксимации табличных значений термодинамических свойств влажного воздуха зависимость теплосодержания от относительной влажности и температуры квадратичная и определяется по формуле Э=а1 + b

1081626

3 где а,,Ь С, д — коэффицйенты аппроксимирующего многочлена, полученные расчетом по стандартной про- 5 грамме на ЭВМ;

У вЂ” относительная влаж- ность воздуха — температура воздуха по сухому термометру 10

Устройство работает следующим образом.

Датчик 14 относительной влажности прЕобразует относительную влажность в напряжение постоянного тока, дат15 чик 15 температуры преобразует температуру. Сигнал от него поступает на вход квадратора 13, на вход умножителя 12 и на .вход масштабного блока

:, 10. Сигнал от датчика 14 относитель"

20 ной влажности поступает на вход умножителя 11, на вход умножителя 12 и на вход масштабного блока 9. На вход умножителя 11 поступает сигнал с квадратора 13, пропорциональный квад25 рату .температуры. С выхода умножителя 11 сигнал, пропорциональный про.изведению квадрата температуры и относительной влажности, поступает на вход масштабного блока 7. С выхода умножителя 12 сигнал, пропорциональный произведению температур и относительной влажности, поступает на вход масштабного блока 8. Коэффициенты умножения масштабных блоков 7-10 соответствуют коэффициентам ц,:Ь

e,,d уравнения (1). Выходные сигналы масштабных блоков поступают на вход сумматора 6, суммарный сигнал с которого поступает на один вход 40 блока 4 сравнения, на другой вход которого подан сигнал от задатчика е

5 те лосодержания задающего оптимальное теплосодержание в обслуживаемой системой кондиционирования поме-45

Л щении. Сигнал рассогласования измеренного и заданного значения теплосодержания с выхода блока 4 сравнения поступает на вход усилителя 2, на другой вход которого подан сигнал от импульсного прерывателя 3. С выхода усилителя 2 сигнал поступает на вход исполнительного механизма 1, регулирующего термодинамические параметры газообразной среды, 55

По описанной структурной схеме быпа разработана и экспериментально исследована принципиальная электрическая схема регулятора термодинамических параметров газообразной среды.

В качестве элементов и узлов принци-пиальной электрической схемы для построения квадратора, умножителей, масштабных блоков, сумматора, блока сравнения, задатчика теплосодержания быпи использованы интегральные схемы серии К140, в частности К140УД7 и

К140МА1. Экспериментальные исследования в лабораторных условиях показали, что предлагаемый регулятор поддерживает теплосодержание в жилых и общественных помещениях в.пределах,установленных санитарными нормами и правилами дляжилых и общественных помещений.

Проверка работы системы вычисления теплосодержания, состоящей из блоков 6-13, показала, что различие в значениях теплосодержания газообразной среды, определенных по температуре и относительной влажности системы и по таблицам термодинамических свойств влажного воздуха, не превышает +0,4 ккал/кг. Общая погрешность системы вычисления теплосодержания определяется в первую очередь существенной погрешностью современных промышленных датчиков температуры и относительной влажности. Диапазон регулирования теплосодержания находится в прямой зависимости от типа используемых датчиков температуры и относительной влажности. Система вычисления теплосодержания позволяет вычислять этот параметр при изменении температуры от -40 до +40 С, относительной влажности от 0 до 100Х при использовании датчиков, работающих в этих диапазонах.

Предлагаемый регулятор термодинамических параметров газообразйой среды может быть использован при автоматизации любой системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

Применение регулятора позволяет снизить потребление электрической и тепловой энергии системами кондиционирования воздуха на 15-30Х что по расчетам на тысячу систем составит годовой экономический эффект

4.1 млн.руб.

1081626

Составитель Л. Птенцова

Редактор Н. Лазаренко Техред Л.Мартяшова Корректор И.Муска

Заказ" 1550/43 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Регулятор термодинамических параметров газообразной среды Регулятор термодинамических параметров газообразной среды Регулятор термодинамических параметров газообразной среды Регулятор термодинамических параметров газообразной среды 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для автоматизации полива

Влагомер // 1136120

Изобретение относится к области электроосмотического обезвоживания, влажных материалов и может быть использовано для обезвоживания заболоченных грунтов, навоза на животноводческих фермах и других влажных материалов

Изобретение относится к технике автоматизации технологических процессов производства и обработки сыпучих мате риалов и может быть испольэоСыт/чт материал вано для автоматизации процесса подготовки зерна к помолу

Изобретение относится к сушильной технике

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для снижения относительной влажности воздуха в замкнутых объемах
Наверх