Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к области автоматического рег улирования, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для регулирования температуры объектов с помощью элек ронагревате.чей лере-менного тока и является усовершенствованием ус- ;роиства по авт. СЕ .№960758 . Цель изобретения - повыиение надежности устройства Для этого устройство для ре гули.рования температуры содержит задатчик 1, блок 2 сравнения, усилитель 3, блок 4 управления, элемент lUIH-HE 5, исполнительные блоки 6,7, )чи 8-15, измерительный блок 16, roiifjpaTop 17 импульсов, ждущий мультивибратор 18, светодиоды 19-23, токиограничиваюитиеэлементы 24,25, датчик 26 тока, нуль-орган 27, триг- rcpi-: 28-30, дифференцирующие элемен- TI.I 31,32 и нагревательные элементы ил. СО со со О5 N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИН

0 05 I) 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 960758 (21) 4140674/24-24 (22) 18.07.86 (46) 07,03.88. Бюл . У 9 (72) А.С.Орехов (53) 621 555.6 088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 805812, кл . С 05 L 23/19, 1979 .

Авторское свидетельство СССР

11 960758, кл . Г 05 :, 23/19, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕ1"1ЛЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для регулирования температуры обьектов с tlQ

„„SU„„1379776 A 2 м щью электр ронагревателей перс менногo тек» и является усовершенствованием ус р листва па авт.св.9960758. Цель пзобретеьия — повьпцение надежности устройства. 1ля этого устройство для ре .у",ирования температуры содержит задатчик 1, блок 2 сравнения, усилнz ель 3, блок 4 управления, элемент

И!111-НГ 5, исполнительные блоки 6,7, ключи 8-15, измерительный блок 16, г<яератор 17 импульсов, ждущий мультиа:братор 18, светодиоды 19-23, то.:>ограничивающие- элементы 24,25, дат гпк 26 тока, нуль-орган 27, триггер: 28-30, дифференцирующие элементы 31,32 и нагревательные элементы

13, 34, 1 ил.

1379776

Изобретение относится к автоматическому регулированию, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для регулирования температуры объектов с помощью электронагревателей переменного тока и является усовершенствованием устройства по авт.свид. 960758, Цель изобретения — повышение на- )p дежности устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1, блок 2 сравнения, усилитель 3, блок

4 управления, элемент ИЛИ-НЕ 5, исполнительные блоки 6 и 7, ключи 8-15, измерительный блок 16, генератор 17 импульсов, ждущий мультивибратор 18, светодиоды 19-23 ° токоограничивающие элементы 24 и 25, датчик 26. тока, нуль-орган 27, триггеры 28 — 30, дифференцирующие элементы 31 и 32 и нагревательные элементы 33 и 34, Первый исполнительный блок 6 вы- 25 ходом соединен с первым выводом первого нагревательного элемента 34, вторым выводом первого токоограничивающего элемента 24, светодиодом 20 связанного через выходную цепь клю- 30 ча 10 с второй шиной питания, и входной цепью ключа 12, последовательно с которой включена выходная цепь ключа 14 и вторая шина питания.

Второй исполнительный блок 7 выходом соединен с первым выводом второго нагревательного элемента 33, вторым выводом второго токоограничивающего элемента 25, светодиодом 21- соединенного через выходную цепь ключа 4р

11 с второй шиной питания, и входной цепью ключа 13, последовательно с которой включена выходная цепь ключа 15 и вторая шина питания, Последовательно с задатчиком 1 включен блок 2 сравнения, к второму входу которого подключен измерительный блок 16 усилитель 3, блок 4 управления, последовательно соединенные генератор 17, ждущий мультивибратор 18, выходом подключенный к светодиоду 19 и входу ключа 9, и элемент ИЛИ-НЕ 5, первым входом подключенный к выходу блока 4, Причем выход ключа 9 подсоединен к второму входу блока 2 сравнения, связанному с входом генератора 17, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 5, выходом через ключ 8 связанного с управляющим входом исполнительных блоков 6 и 7, Входы питания последних через датчик 26 тока связаны с первой шиной питания и первым входом первого и второго токоограничивающих элементов 24 и 25, а выход датчика 26 тока соединен с входом нуль-органа 27, прямой выход которого связан с входной цепью ключей 10 и 11, инверсный — с входной цепью ключей 14 и 15 и через выходную цепь ключей 12 и 13 с первыми входами соответственно триггеров

28 и 29, выходы которых соединены с соответствующими светодиодами 22 и 23 и через соответствующие дифференцирующие элементы 31 и 32 с одним из входов триггера 30, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам ключа 8.

Устройство работает следующим образом, При замкнутой цепи измерительного блока 16 ждущий мультивибратор 18 находится в состоянии, при котором ключ 9 разомкнут, а на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 сигнал нулевого уровня. При этом генератор 17 импульсов заторможен управляющим .сигналом с выхода измерительного блока

16. На выходе широтно-импульсного блока 4 управления вырабатывается последовательность широтно-модулированных импульсов в функции значения усиленного сигнала ошибки на выходе усилителя 3 в каждом периоде квантования. В течение времени импульса на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 5— сигнал нулевого уровня, на его выходе — сигнал единичного уровня, который через ключ 8, управляемый едииичним уровнем сигнала с одного иэ выходов триггера 30, в течение времени импульса с элемента ИЛИ-НЕ 5 включает тиристоры одного иэ исполнительных блоков 6 и 7.

При выполнении ключа 9 в виде диодного оптрона в укаэанном режиме светодиод оптрона не включен, приемник оптрона не освещен и практически представляет бесконечно высокое сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи измерительного блока 16.

В течение времени импульса на выходе исполнительного блока 6 по цепи первая шина питания - датчик 26 тока — исполнительный блок 6 — нагре1379 776

Ключ 8 может быть выполнен в виде двух тиристорных оптронов, входная цепь каждого из которых подключена к соответствующему выходу триггера 30, а выходная цепь соединяет выход эле-. мента ИЛИ-НЕ 5 с управляющим входом вательный элемент 34 протекает пере" менный ток. При этом на выхопе датчика 26 тока присутствует сигнал, от которого срабатывает нуль-орган 27, на прямом выходе которого появляется сигнал единичного уровня, включающий ключи 10 и 11, выполненные в виде тиристорных оптронов, В результате светодиоды оптронов освещают приемни- lð ки, последние открываются и подключают к исполнительным блокам 6 и 7 светодиоды 20 и 21. При этом светодиод 20 загорается, сигнализируя о подаче напряжения на нагревательный 15 элемент 34, а светодиод 21 шунтиру" ется нагревательным элементом 33, так как сопротивление последнего мало по сравнению с сопротивлением цепи, в которую включен светодиод 21, 20 и ток порядка 10 мА протекает через токоограничивающий элемент 25, выполненный в виде последовательно соединенных конденсатора и резистора, и нагревательный элемент 33, не вы- 25 зывая свечения светодиода 21.

В момент паузы между импульсами на выходе исполнительного блока 6 на прямом выходе нуль-органа 27 присутствует сигнал нулевого уровня, а на инверсном — единичного уровня. При этом ключи 10 и ll закрываются, светодиод 20 гаснет, но пока не открываются ключи 12 — 15, так как нагревательные элементы 33 и 34 шунтируют последовательно соединенные соответственно входную цепь ключа 12 и выходную цепь ключа 14, а также входную цепь ключа 13 и выходную цепь ключа 15.

При обрыве цепи измерительного блока 16 на выходе генератора 17 возникает прямоугольный импульс, в течение которого на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 присутствует сиг- 45 нал единичного уровня, запрещающий включение исполнительного блока 6, независимо от состояния выхода блока 4 управления. Задний фронт импульса с генератора 17 запускает мультивибратор 18, с выхода которого передним фронтом импульса включается светодиод диодного оптрона 9, шунтируя оборванную цепь измерительного блока

16. Одновременно на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляется разрешающий сигнал нулевого уровня. В течение времени импульса на выходе мультивибратора 18 в результате искусственного восстановления входной цепи усилителя 3 на выходе блока 4 управления присутствует сигнал нулевого уровня (импульс), в течение длительности которого включен исполнительный блок 6. При появлении заднего фронта импульса на выходе мультивибратора 18 отключается светодиод диодного оптрона 9. При этом приемник оптрона 9 закрывается, размыкая цепь измерительного блока 16. Состояние выхода блока 4 управления произвольное, Однако размыкание цепи измерительного блока 7 приводит к появлению импульса на выходе генератора 17 импульсов; При этом на втором входе элемента ИЛИ-HE 5 возникает сигнал единичного уровня, запрещающий включение исполнительного блока

6. Далее работа устройства протекает аналогично до восстановления цепи измерительного блока 16, при котором устройство автоматически переходит в режим широтно-импульсного управления.

В течение времени обрыва цепи измерительного блока 16 светодиод

19 на выходе ждущего мультивибратора 18 осуществляет световую сигнализацию, При обрыве (перегорании) нагревательного элемента 34 на инверсном выходе нуль-органа 27 появляется сигнал единичного уровня, в результате чего открываются ключи 14 и 12, срабатывает триггер 28. При этом загорается светодиод 22, сигнализирующий об обрыве нагревательного элемента 34, и через дифференцирующий элемент 31 включается триггер 30, на инверсном выходе которого появляется сигнал единичного уровня, поступающий на один иэ управляющих входов ключа 8, который отключает от выхода элемента ИЛИ-НЕ 5 исполнительный блок 6 и подключает к нему исполнительный блок 7, связанный с резервным нагревательным элементом

33. Обрыв нагревательного элемента

33 вызывает операции, аналогичные описанным.

1379776

15

Составитель В.Прямицын

Техред Л.Сердюкова

Редактор В.Петраш

Корректор И.Муска

Заказ 981/50

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, уп.Проектвая,4 соответствующего исполнительного блс— ка 6 или 7„

Триггеры 28 и ?9 в момент включения устройства в работу известным способом сбрасываются в состояние, при котором на их выходе присутствует сигнал нулевого уровня, Таким образом, при перегорании одного из нагревательных элементов устройства происходит автоматическое переключение на исправный нагревательный элемент с одновременной световой сигнализацией неисправности, что повышает надежность работы, уменьшает возможность возникновения аварийных ситуаций и снижает процент брака ввиду переохлаждения материала, вызываемого перегоранием нагревательного элемента.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для регулирования температуры по авт,. свид, N 960758, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 25 целью повышения надежности устройства, в нем выход элемента ИЛИ-11Е соединен с управляющим входом первого исполнительного блока через второй ключ, а также введены второй исполнительный блок, второй нагревательный элемент, три трнгrepa, нуль-орган, два дифференцирукк их элемента, два токоограннчивающих элемента, датчик тока и третий, четвертьп, 35 пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, причем второй выход второго ключа соединен с управляющим входом второго исполнительного блока, подключенного выходом к первому выводу второго нагревательного элемента, входы питания первого и второго исполнительных блоков соединены через датчик тока с первыми выводами двух токоограничивающих элементов и llpp вым выводом источника питания, второй вывод которого соединен с вторыми выводами двух нагревательных элементов, второй вывод первого токоограничивающего элемента соединен с выходом первого исполнительного блока через второй светодиод и выходную цепь третьего ключа, через входную цепь пятого ключа и выходную цепь седьмого ключа — с вторым выводом источника питания, второй вывод второго ограничивающего элемента соединен с выходом второго исполнительного блока и через третий светодиод и выходную цепь четвертого ключа, через входную цепь шестого ключа и выходную цепь восьмого ключа — с вторым выводом источника питания, выход датчика тока соединен с входом нульоргана, первый выход которого соединен через входные цепи третьего и четвертого ключей с общей шиной, а второй выход через входные цепи седьмого и восьмого ключей — с общей шиной, а через выходную цепь пятого ключа с входом первого триггера и через выходную цепь шестого ключа с входом второго триггера, выход первого триггера соединен через четвертый светодиод с общей шиной и через первый дифференцирующий элемент с первым входом третьего триггера, выход второго триггера соединен через пятый светодиод с общей шиной и через второй дифференцирующий элемент с вторым входом третьего триггера, подключенного первым выходом к первому управляющему входу второго ключа, а вторым выходом — к второму управляющему входу второго ключа.