Устройство для определения условий тепловой комфортности микроклимата

 

Использование: контроль систем кондиционирования воздуха и микроклимата на судах. Сущность изобретения: устройство содержит датчик 1 температуры воздуха, датчик 2 радиационной температуры, датчик 3 скорости воздуха, датчик 4 относительной влажности воздуха, юлок 5 нормирующих усилителей, блок 6 аналого-цифровых преобразователей, блок 7 селекторов-мультиплексоров,блок 8 цифровой обработки, блок 9 индикации, оперативно-запоминающее устройство 10, цифроаналоговый преобразователь 11, 2-5-6-7-8-10-9, 1-5-6-7-9, 3-5-6-7, 4-5-6-7, 8-7, 8-11. 1 ил.

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию, в частности к приборам контроля систем кондиционирования воздуха и микроклимата на судах.

Известно устройство для определения условий тепловой комфортности микроклимата [1] , содержащее датчик температуры воздуха, датчик радиационной температуры, систему преобразования и аналоговый выход. Это устройство определяет оперативную температуру, которая является функцией двух переменных: температуры воздуха и радиационной температуры.

На теплоощущения человека оказывают влияние не только температура воздуха и радиационная температура, но и влажность воздуха и его подвижность. Их совместное действие определяет условия комфортности микроклимата.

Недостатком этого устройства является неполный учет климатических факторов, воздействующих на организм человека.

Известно также устройство, в котором несколько приборов, измеряющих отдельные теплофизические факторы, влияющие на теплоощущение человека, совместно с суммирующей схемой определяют комфортную температуру [2]. Отдельные измеряемые величины введены в схему с весовыми коэффициентами соответственно доле их воздействия, отнесенной к воздействию температуры воздуха.

Недостатком такого устройства является невозможность достаточно точно описать сложные математические зависимости воздействия отдельных факторов линейными уравнениями для реализации на аналоговом сумматоре.

Цель изобретения - повышение точности определения результирующей температуры путем использования средств вычислительной техники.

Достигается цель тем, что в устройство для определения условий тепловой комфортности микроклимата, содержащее датчик температуры воздуха, датчик скорости воздуха, датчик относительной влажности воздуха, датчик радиационной температуры и вычислительный блок, введены блок нормирующих усилителей, блок аналого-цифровых преобразователей, блок селекторов-мультиплексоров, цифроаналоговый преобразователь, подключенный к одному из выходов вычислительного блока, выполненного в виде блока цифровой обработки, оперативно-запоминающее устройство и блок индикации, подключенный одним из входов к выходу оперативно-запоминающего устройства, а вторым входом - к одному из выходов блока селекторов-мультиплексоров, вторым выходом подключенного ко входу блока цифровой обработки, вторым выходом соединенного со входом оперативно-запоминающего устройства, а третьим - с управляющим входом блока селекторов-мультиплексоров, ко входам которого подключены выходы блока аналого-цифровых преобразователей, соединенного своими входами с соответствующими выходами блока нормирующих усилителей, подключенного своими входами к выходам соответствующих датчиков.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит четыре датчика: датчик 1 температуры воздуха (медный термометр сопротивления), датчик 2 радиационной температуры (шаровой термометр), датчик 3 скорости воздуха (термоанемометр) и датчик 4 относительной влажности воздуха (гигрометр). Выходы датчиков подключены к входам блока 5 нормирующих усилителей, выходы которого соединены с входами блока 6 аналого-цифровых преобразователей (АПП). Количество выходов блока 6 зависит от количества датчиков и разрядности АЦП. Все выходы блока 6 АЦП заведены на вход блока 7 селекторов-мультиплексоров с двумя выходами. Работой блока 7 управляет блок 8 цифровой обработки с тремя выходами, первый выход которого подключен к входу блока 7 селекторов-мультиплексоров. Один из выходов блока 7 подключен ко входу блока 8 цифровой обработки, а второй - к блоку 9 индикации. Второй выход блока 8 цифровой обработки заведен на вход оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 10, а третий - на вход цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 11. Выход с ОЗУ подключен на второй вход блока 9 цифровой индикации. Сигналы от датчиков 1-4 в блоке 5 нормирующих усилителей преобразуются в стандартные электрические сигналы, что позволяет использовать различные типы и модификации датчиков с различными параметрами выходных сигналов. Эти сигналы преобразуются в блоке аналого-цифровых преобразователей в параллельный цифровой код и подаются на вход блока 7 селекторов-мультиплексоров. Блок 8 цифровой обработки сигналов выдает команду, в соответствии с которой блок 7 подключает определенный аналого-цифровой преобразователь из блока 6 аналого-цифровых преобразователей к блоку 8 цифровой обработки и к блоку 9 индикации. Блок 8 цифровой обработки по заранее заданной программе осуществляет считывание информации из блока АЦП через блок 7 се-лекторов-мультиплексоров и ее обработку. Результаты обработки информации поступают в ОЗУ 10 для хранения результатов расчетов и в ЦАП 11 для получения аналогового сигнала. Результаты расчетов из оперативного запоминающего устройства 10 поступают в блок 9 индикации, на табло которого одновременно высвечиваются цифровые значения всех четырех входных параметров от четырех датчиков и значение результирующей температуры.

Устройство для определения условий тепловой комфортности микроклимата в настоящее время используется для испытания новых судовых систем кондиционирования воздуха.

Использование устройства для определения условий тепловой комфортности микроклимата путем определения результирующей температуры воздуха в судовых системах кондиционирования позволит значительно сократить время для наладки и контроля работы системы кондиционирования, повысить точность оценки всего теплового баланса и учесть комплексное воздействие всех параметров микроклимата на организм человека.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОЙ КОМФОРТНОСТИ МИКРОКЛИМАТА, содержащее датчик температуры воздуха, датчик скорости воздуха, датчик относительной влажности воздуха, датчик радиационной температуры и вычислительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок нормирующих усилителей, блок аналого-цифровых преобразователей, блок селекторов-мультиплексоров, цифроаналоговый преобразователь, подключенный к одному из выходов вычислительного блока, выполненного в виде блока цифровой обработки, оперативно-запоминающее устройство и блок индикации, подключенный одним из входов к выходу оперативно-запоминающего устройства, а вторым входом - к одному из выходов блока селекторов-мультиплексоров, вторым выходом подключенного к входу блока цифровой обработки, вторым выходом соединенного с входом оперативно-запоминающего устройства, а третьим - с управляющим входом блока селекторов-мультиплексоров, к входам которого подключены выходы блока аналого-цифровых преобразователей, соединенного входами с соответствующими выходами блока нормирующих усилителей, подключенного входами к выходам соответствующих датчиков.

РИСУНКИ

Рисунок 1