Устройство для регулирования температуры в автоклаве

 

Изобретение относится к устройствам для контроля и управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия. Оно решает задачу повышения качества регулирования температуры изделия, экономии электроэнергии за счет оптимизации заданного технологического процесса.Устрой-j ство содержит датчик температуры,установленный в среде автоклава,первый сумматор, регулятор температуры,выход которого связан через первый вход второго сумматора , первый пороговый элемент и блок управления включением с нерегулируемыми секциями нагревателя автоклава , датчик нагрузки, соединенный с нерегулируемыми секциями и с вторым входом второго сумматора,выход которого через регулятор мощности подключен к регулируемой секции нагревателя. Устройство снабжено блоком расчета распределения температуры по глубине изделия, индикатором, задатчиком перепада температуры,блоком выбора минимума, блоком вычисления перепада температуры по глубине изделия, элементом сравнения, вторым пороговым элементом. 1 ил. (Л

„„SU„„1640681 А 1

СОЮЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (У1)g С 05 D 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 энергии за счет оптимизации заданного технологического процесса. Устрой-, ство содержит датчик температуры,установленный в среде автоклава, первый сумматор, регулятор температуры, выход которого связан через первый вход второго сумматора, первый пороговый элемент и блок управления включением с нерегулируемыми секциями нагревателя автоклава, датчик нагрузки, соединенный с нерегулируемыми секциями и с вторым входом второго сумматора,выход которого через регулятор мощности подключен к регулируемой секции нагревателя, Устройство снабжено блоком расчета распределения температуры по глубине изделия, индикатором, задатчиком перепада температуры,блоком выбора минимума, блоком вычисления перепада температуры по глубине изделия, элементом сравнения, вторым . пороговым элементом. 1 ил. (21) 4700856/24 (22) 06.06.89 (46) 07.04,91. Вюл. Р 13 (72) В.И.Колокольцев, М ° А.Гуревич, Д.А.Бережненко, С.Я.Ключ и Ю.П.Козырев (53) 621.555.6 (088.8). (56) Патент США У 3428784, кл. G 05 D 23/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

И 1255104, кл. G 05 D 23/19, 1984.

Авторское свидетельство СССР

И 613800, кл. В 01 J 3/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ В АВТОКЛАВЕ (57) Изобретение относится к устройствам для контроля и управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия. Оно решает задачу повышения качества регулирования температуры изделия, экономии электро"

1 мые секции 2 и 3 нагревателя и регу- фЪ

I лируемую секцию 4 нагревателя, датчик ц в

5 температуры, регулятор 6 темпера- {, 1 туры, второй сумматор 7, первый поро- (, говый элемент 8, блок 9 управления включением, регулятор 10 мощности, датчик 11 нагрузки, вычислительный блок 12 расчета распределения температуры по глубине изделия, блок.13 выбора минимума, индикатор 14,прог" раммный задатчик 15, блок 16 срав- Ъ нения, второй пороговый элемент 17, первый сумматор 18, блок 19 вычисления перепада температуры по глубине изделия, изделие 20 в автоклаве, задатчик 21 перепада температуры.

Изобретение относится к устройствам контроля и управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия, заполненных жидкостью и предназначенных для проведения различных технологических процессов (при полимеризации стеклопластиков, формовании.и склеивании стекол,обработки керамики).

Целью изобретения является повышение качества обработки иэделия в автоклаве.

Изображение поясняется чертежом.

Устройство содержит автоклав 1, заполненный жидкостью, нерегулируе"

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1640681

В вычислительном блоке 12 расчета распределения температуры по глубине изделия программируется или мо. делируется типовое математическое описание теплопереноса по слоям изделия. Причем Т соответствует температуре наружного слоя. Модель позволяет определить распределение температур по глубине иэделия, зная тем- 10 пературу окружающей среды Т, физические свойства и константы изделия.

Математическое описание составлено так, чтобы получить .и значений температур по глубине обрабатываемого изделия. Значение этих температур (температурное поле) выводится на индикатор 14, что позволяет оператору следить за ходом процесса. 20

В автоклавах периодического действия осуществляются процессы программного разогрева и стабилизации температуры, поэтому Т всегда больше

Т, В случае резкого перерегулирова- 25 ния температуры среды в автоклаве разность Т,-Т,цин превышает допустимый перепад и элемент 17 останавливает программный задатчик 15. В автоклаве поддерживается заданная температура до момента установления в изделии заданного перепада.

В блоке 19 вычисления перепада температуры по глубине изделия фор- мируется сигнал разности между Т 35 и Т„,и . Эта разность выводится на индикатор )4 и сравнивается на блоке 16 сравнения с заданием ЬТ.

При величине разности больше допустимой второй пороговый элемент 17 производит остановку программного задатчика 15, при допустимой разности — разрешение на изменение программы, тем самым обеспечивается управление временным режимом программного 45 задатчика 15 для получения заданного разброса температур в изделии.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал датчика 5 температуры, уста- 50 новленного в среде автоклава 1,поступает в вычислительный блок 12. Вычислительный блок на основании математической модели формирует значения температур различных слоев (от Т до

Тя) обрабатываемого иэделия 20.

На сумматоре 18 формируется сигнал разности между Т я и Тэдом с программного задатчика 15. Эта разность постоянно поступает на вход регулятора 6 температуры.

Выходной сигнал регулятора 6 непрерывно изменяется от 0 до 5 мА,что соответствует необходимости изменения мощности, подводимой к автоклаву. По достижении сигналом на выходе регуля-. тора 6 величины, например, 2 мА сигнал на выходе сумматора 7 также достигнет 2 мА, и регулятор 10 мощности вводит заданную мощность регулируемой секции 4. При заданном значении срабатывает пороговый элемент 8, блок

9 управления подключает нерегулируемую секцию 3 электронагревателя. На отрицательный вход сумматора 7 от датчика 11 нагрузки поступает сигнал, соответствующий расчетной мощности нерегулируемой секции 3. Сигнал на выходе сумматора уменьшается на величину мощности введенной нерегулируемой. секции 3.

Дальнейшее увеличение выходного сигнала регулятора 6 приводит к увеличению выходного сигнала сумматора

7 до заданного значения срабатывания элемента 8. Блок 9 управления подключает нерегулируемую секцию 2.

На отрицательный вход сумматора 7 поступает сигнал, который уменьшает мощность регулируемой секции

4. При дальнейшем росте выходного сигнала регулятора мощность регулируемой секции вновь увеличивается до максимальной.

При.уменьшении выходного сигнала регулятора 6 уменьшается сигнал сумматора 7, и регулятор 10 уменьшает мощность регулируемой секции 4. При значении сигнала на выходе сумматора

7, равном "0", срабатывает пороговый элемент 8, и блок 9 управления отключает нерегулируемую секцию 2. Сигнал на отрицательном входе сумматора

7 уменьшается, сигнал на выходе возрастает, и регулятор 10 мощности увеличивает мощность регулируемой секции на величину мошности отключенной нерегулируемой секции 3. При дальнейшем уменьшении выходного сигнала регулятора 6 происходит откпючение нерегулируемой секции 2, что приводит к увеличению мощности регулируемой секции 4 на величину мощности нерегулируемой секции 2. Дальнейшее уменьшение выходного сигнала регулятора

6 приводит к уменьшению мощности регулируемой секции 4 до нуля.

Устройство для регулирования темп ературы в ав токл ав е, содержащее датчик температуры, установленный в среде автоклава, последовательно соединенные первый сумматор с программным задатчиком на первом входе, регулятор температуры, второй сумматор с датчиком нагрузки на.втором

30

Составитель Л.Птенцова

Техред С,Мигунова Корректор Л.Бескид, Редактор Т.Юрчикова

Заказ 1264 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государстве«ного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 164068

Количество нерегулируемых секций может быть любым, и мощности их могут составлять различную долю полной мощности нагревателя, однако при этом мощность регулируемой сек5 ции должна превышать мощность нерегулируемой секции. Это превышение исключает случайное переключение (включение и выключение) нерегули10 руемых секций.

Введение вычислительного блока

12, блоков 13 — 19 позволяет при обработке изделий различной конфигурации, массы, объема оптимально выполнить технологическую программу разогрева для всего объема изделия, проконтролировать и автоматически обеспечить допустимые перепады температуры и отклонения от задания, 20 правильно и экономно расходовать электроэнергию.

Формула изобретения входе и регулятор мощности, к выходу которого подключена регулируемая: секция нагревателя, а такжe нерегулируемые секции нагревателя, в сило вую цепь которых включеч датчик нагрузки, а в цепь управления - выход блока управления включением, вход которого через первый пороговый элемент связан с входом регулятор. мощности, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышения качества обработки изделия в автоклаве, оно содержит последовательно соединенные блок расчета распределения температуры по глубине изделия, блок выбора минимума, блок вычисления перепада температуры по глубине изделия, второй вход которого соединен с выходом сигнала температуры наружного слоя изделия блока расчета расп- ределения температуры по глубине изделия, блок сравнения с задатчиком перепада температуры на втором входе и второй пороговый элемент, выход которого связан с входом "останов" программного задатчика, причем выход блока выбора минимума связан с вторым входом первого сумматора, а датчик температуры соединен с входом блока расчета распределения температуры по глубине изделия.