Устройство для управления микроклиматом

 

Изобретение позволяет снизить брак изделий за счет повышения качества управления микроклиматом. Устройство содержит датчики скорости движения воздуха 1, температуры воздуха 2, температуры поверхности стен 3, контактирующей с воздушным потоком, относительной влажности воздуха 4, датчик температуры окружающей среды 5, блок извлечения квадратного корня 6, первый 7, второй 8, третий 9 блоки умножения, первый 11, второй 12, третий 16 блоки сравнения, первый 11, второй 15 сумматоры , задатчик температуры окружающей среды 13, функциональный блок 14, служащий для вычисления влагосодержания воздуха в помещении, задатчик показателя микроклимата 17 в помещении, регулятор температуры 18, электронагреватель 19. Функциональный блок 14 содержит последовательно соединенные четвертый, пятый блоки умножения, блок деления и четвертый сумматор. 2 ил.

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 05 О 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729925/24 (22) 18.08.88 (46) 23.05.92. Бюл. М 19 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В.Ф, Лубенцов (53) 62.50(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР (Ф 334559, кл. G 05 D 23/19, 1970.

2. Заявка ФРГ М OS33 10367, кл. G 05 0 23/00, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МИКРОКЛИМАТОМ (57) Изобретение позволяет снизить брак изделий за счет повышения качества управления микроклиматом, Устройство содержит датчики скорости движения воздуха 1, „„Я „„1735828 Al температуры воздуха 2, температуры поверхности стен 3, контактирующей с воздушным потоком, относительной влажности воздуха 4, датчик температуры окружающей среды 5, блок извлечения квадратного корня 6, первый 7, второй 8, третий 9 блоки умножения, первый 11, второй 12, третий 16 блоки сравнения, первый 11, второй 15 сумматоры, задатчик температуры окружающей среды 13, функциональный блок 14, служащий для вычисления влагосодержания воздуха в помещении, задатчик показателя микроклимата 17 в помещении, регулятор температуры 18, электронагреватель 19, Функциональный блок 14 содержит последовательно соединенные четвертый, пятый блоки умножения, блок деления и четвертый сумматор. 2 ил, 1735828

Изобретение относится к автоматиче- ro сумматора, входу функционального форскомууправлению микроклиматом взакры- мирователя, первый блок умножения, втотых помещениях и может быть исполь- рой и третий блоки умножения, зовано в производствах электронной, при- подключенные первыми входами к выходам боростроительной и других отраслях про- 5 соответственно блока извлечения квадратмышленности. ного корня, первого блока сравнения и перИзвестно устройство для управления ваго сумматора, выходы первого и третьего микроклиматом, содержащее последова- блоков умножения и функционального фортельносоединенныезадатчик, блоксравне- мирователя подключены к входам второго ния, регулятор температуры, исполнитель- 10 сумматора, выход второго блока умножения ный механизм и датчики температуры, сое- соединен с вторым входом первого блока диненные с выходом сумматора, причем умножения,а вторые входы второгоитретькаждый датчик температуры подключен к его блоков умножения связаны с выходами катоду соответствующего диода, аноды ко- соответствующих задатчиков коэффициенторых через дополнительный переменный 15 тов, а также регулятор температуры, выхорезистор подключены к источнику опорного дом связанный с исполнительным органом напряжения и через дополнительно уста- нагревателя, содержит датчик и задатчик новленную схему типа зона нечувствитель- температуры окружающей среды, подклюности — к одному из выходов схемы ченные к входам второго блока сравнения, сравнения, другой вход которой через дели- 20 и последовательно соединенные задатчик тель напряжения подключен к выходу сум- показателя микроклимата в помещении и матора (1). третий блок сравнения, выходом соединенНедостаток данного устройства заклю- ный с входом регулятора температуры, а чается в том, что для обеспечения комфорт- вторым входом — с выходом второго сумманости не учитывается взаимосвязь 25 тора, при этом выход второго блока сравнетемпературы воздуха в помещении, темпе- ния соединен с третьим входом первого ратуры поверхности стен, влажности, ско- сумматора и корректирующим входом перрости воздуха и температуры окружающей вого блока сравнения, среды вне помещения, чем снижается ком- На фиг, 1 представлена блок-схема устфортность помещения. 30 ройства для управления микроклиматом; на

Наиболее близким по технической сущ- фиг, 2 — блок-схема примера исполнения ности и достигаемому эффекту к предлагае- функционального формирования, использумому является устройство для регулиро- емога в устройстве, вания температуры в разных помещениях, Устройство содержит датчики скорости содержащее датчики температуры воздуха 35 движения воздуха 1, температуры 2 воздуха, в помещении, температуры поверхности температуры 3 поверхности стен, контактистен, регулятор температуры, связанный с рующей с воздушным потоком, влажности 4 регулируемым источником тока (2). воздуха, установленные внутри помещения

Недостатком известного устройства яв- (на фиг, 1 технологический объем поме еля ется то, что при регулировании темпера- 40 ния обведен пунктиром), датчик 5 температуры в помещении не учитывается туры окружающей среды, блок 6 извлечения совокупное действие на микроклимат влаж- квадратного корня, связанный с выходом ности и скорости движения воздуха, темпе- датчика 1 первый 7, второй 8, третий 9 блоки ратуры окружающей среды и заданное для умножения, первый блок 10 сравнения, выданного помещения значения показателя 45 ход которого подключен к входу второго микроклимата, что снижает комфортность блока 8 умножения, соединенного с входом первого блока 7 умножения, первый суммаЦелью изобретения является повыше- тор 11, входы которого соединены с выходание комфортности помещения.. ми датчика 2 температуры воздуха, датчика

Поставленная цель достигается тем, что 50 3 поверхности стен, контактирующего с возустройстводля управления микроклиматом, душным потоком, второго блока 12 сравнесодержащее установленные внутри поме- ния, один вход которого соединен с щения датчики скорости движения воздуха, датчиком 5 температуры окружающей сретемпературы воздуха, температуры повер- ды, а другой вход — с задатчиком 13 темпехности стен, контактирующей с воздушной 55 ратуры окружающей среды, выход второго средой, и влажности воздуха, подключен- блока 12 сравнения подключен к второму ные соответственно к входу блока извлече- входу первого блока 10 сравнения, функциния квадратного корня, к объединенным ональный формирователь 14, служающий первым входам первого блока сравнения и для вычисления влагосо ер одержания воздуха в первого сумматора, к второму входу перво- помещении, вход которого подключен к вы1735828 зом ходу датчика 4 влажности воздуха в помещении, выход функционального формирователя 14 подключен к входу второго сумматора 15, два других входа которого подключены к выходам первого 7 и третьего

9 блоков умножения, выход второго сумматора 15 подключен к входу третьего блока

16 сравнения, другой вход которого подключен к выходу. эадатчика 17 показателя микроклимата в помещении, регулятор 18 температуры, вход которого соединен с выходом третьего блока 16 сравнения, а выход подключен к входу исполнительного органа электронагревателя 19.

Функциональный формирователь 14 содержит последовательно соединенные четвертый 20, пятый 21 блоки умножения и блок 22 деления, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора 23, на первый вход которого поступает в качестве уставки сигнал, соответствующий барометрическому давлению воздуха, а второй вход соединен с выходом четвертого блока 20 умножения, первый вход которого соединен с выходом датчика 4 относительной влажности и является входом функционального формирователя 14, на вторые входы четвертого 20 и пятого 21 блоков умножения поступаю г в качестве постоянных множителей значение давления насыщения водяного пара и значение коэффициента, равное 62,2. Выход блока 22 деления является выходом функционального формирователя 14.

Устройство работает следующим обраПеред началом работы на задатчике 13 устанавливают суточное изменение температуры окружающей среды с учетом теплого либо холодного периода года. На задатчике

17 устанавливают значение показателя микроклимата с учетом требований технологии и комфортных условий производственных помещений. С помощью датчиков 1 — 4 производится слежение за параметрами микроклимата в помещении. Текущее значение показателя микроклимата поступает на вход третьего блока 16 сравнения, где сравнивается с заданным значением. Сигнал рассогласования с выхода третьего блока 16 сравнения поступает на регулятор 18 температуры, который управляет нагревателем

19, включая его при минимальном значении заданного показателя микроклимата и выключая при максимальном, т.е. осуществляя автоматическое поддержание микроклимата в соответствии со значением задатчика

17. Одновременно с помощью датчика 5 производится слежение за температурой окружающей среды вне помещения. Выход5

55 ной сигнал датчика 5 температуры поступает на вход второго блока 12 сравнения, где сравнивается с заданным значением температуры, поступающим с выхода задатчика

13 на второй вход блока 12 сравнения. В результате действия дестабилизирующих факторов возникающий сигнал рассогласования с выхода блока 12 сравнения поступает на один из входов первого блока 10 сравнения и первого сумматора 11, на другие входы которого поступают сигналы с выхода датчика 2 температуры воздуха и с выхода датчика 3 температуры поверхности стен, контактирующей с воздушной средой, Результирующий сигнал с выхода первого сумматора 11, пропорциональный сумме температуры воздуха, температуры поверхности и рассогласования между температурой окружающей среды и ее заданным значением, поступает на вход третьего блока 9 умножения, где умножается на заданный постоянный коэффициент, равный 0,24, и с выхода этого блока поступает на один из входов второго сумматора 15. Сигнал с выхода первого блока 10 сравнения, пропорциональный сумме из постоянной величины (37,8 С) температуры воздуха и и рассоглао сования между температурой окружающей среды и ее заданным значением, поступает на вход второго блока 8 умножения, где умножается на коэффициент, равный 0,09, и с выхода этого блока поступает на один из входов первого блока 7 умножения, где перемножается с выходным сигналом блока 6 извлечения квадратного корня, Выходной сигнал первого блока 7 умножения поступает на один из входов второго сумматора 15.

На вход второго сумматора 15 поступает также сигнал, пропорциональный величине влагосодержания, с выхода функционального формирователя 14, который с использованием измеряемой датчиком 4 относительной влажности воздуха в помещении вычисляет влагосодержание. Для этого сигнал, соответствующий значению давления насыщения и поступающий на второй вход блока 20 умножения, перемножается с сигналом, соответствующим относительной влажности воздуха в помещении, измеряемой датчиком 14. Выходной сигнал блока 20 умножения поступает на первый вход пятого блока 21 умножения, где умножается на постоянный коэффициент, равный 62,2, и с выхода блока 21 поступает на первый вход блока 22 деления. Одновременно сигнал, пропорциональный произведению относительной влажности и давления насыщения, поступает на один из входов четвертого сумматора 23, где вычитается из сигнала уставки, соответствующе1735828 го барометрическому давлению воздуха.

Сигнал, пропорциональный разности сигналов, поступающих на входы четвертого сумматора 23 с выхода четвертого сумматора

23, .поступает на второй вход блока 22 деления. Результирующий сигнал на выходе блока 22 деления, пропорциональный влагосодержанию воздуха в помещении и являющийся выходом функционального формирователя 14, поступает на один из входов второго сумматора 15. С использованием поступивших сигналов на выходе второго сумматора 15 формируется сигнал, пропорциональный текущей регулируемой величине — показателю микроклимата, который поступает на вход третьего блока 16 сравнения, где сравнивается с заданным значением. Тепловыделения на рабочем месте внутри помещения и перераспределение потоков теплопередачи вследствие внешних возмущений приводят к отклонениям температуры воздуха в помещении, измеряемой датчиком 2, от оптимальной, а колебания температуры окружающей среды, измеряемой датчиком 5 температуры, приводят дополнительно к отклонениям температуры в помещении от заданной и появлению рассогласования на выходе блока 12 сравнения. Это рассогласование поступает на корректирующий вход первого блока 10 сравнения и на корректирующий вход первого сумматора 11 в виде добавочного сигнала к сигналам, поступающим на другие входы этих блоков с выхода датчика

2 температуры воздуха и датчика 3 температуры поверхности стен, контактирующей с воздушной средой. Наличие рассогласований в результирующих выходных сигналах первого блока 10 сравнения и первого сумматора 11 при соответствующих значениях скорости движения воздуха, температуры воздуха, температуры поверхности стен, относительной влажности, измеряемых соответственно датчиками 1 — 4, приводит к отклонению текущего значения показателя микроклимата, формируемого на выходе второго сумматора 15, от заданного значения. Возникающий на выходе второго блока

16 сравнения сигнал рассогласования поступает на вход регулятора 18, который с учетом знака рассогласования управляет исполнительным органом электронагревателя 19, обеспечивая тем самым приведение микроклимата в помещении к заданному значению.

Формула изобретения

Устройство для управления микроклиматом, содержащее установленные внутри помещения датчики скорости движения воздуха, температуры воздуха, температуры поверхности стен, контактирующей с воздушной средой, и влажности воздуха, подключенные соответственно к входу блока извлечения квадратного корня, к объединенным первым входам первого блока сравнения и первого сумматора, к второму входу первого сумматора, входу функционального формирователя, первый блок умножения, второй и третий блоки умножения, подключенные первыми входами к выходам соответственно блока извлечения квадратного корня, первого блока сравнения и первого сумматора, выходы первого и третьего блоков умножения и функционального формирователя подключены к входам второго сумматора, выход второго блока умножения соединен с вторым входом первого блока умножения, а вторые входы второго и третьего блоков умножения связаны с выходами соответствующих задатчиков коэффициентов, а также регулятор температуры, выходом связанный с исполнительным органом нагревателя, отличающееся тем,что, с целью повышения комфортности помещения, устройство содержит датчик и задатчик температуры окружающей среды, подключенные к входам второго блока сравнения, и последовательно соединенные задатчик показателя микроклимата в помещении и третий блок сравнения, выходом соединенный с входом регулятора температуры, а вторым входом — с выходом второго сумматора, при этом выход второго блока сравнения соединен с третьим входом первого сумматора и корректирующим входом первого блока сравнения, 1735828

Составитель В,Лубенцов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Редактор С.Пекарь

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

Заказ 1815 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5