Термостатирующее устройство

Изобретение относится к термостатирующим устройствам и предназначено для поддержания необходимой температуры нагревателя, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Термостатирующее устройство содержит: чувствительный элемент - термистор с сопротивлением 24 кОм, являющийся датчиком температуры, и магазин сопротивлений, которые входят в состав моста Уитстона, операционный усилитель с большим коэффициентом усиления, транзисторный усилитель, нагреватель, управляемый элемент - тиристор. Конструкция термостатирующего устройства обеспечивает сравнительно небольшое время выхода на заданный температурный режим порядка 8 секунд, поддержание необходимой температуры нагревателя с отклонением от заданного значения не более ±0,1°С и может быть использовано при создании промышленных приборов. Технический результат - повышение точности поддержания необходимой температуры нагревателя, а также уменьшение времени выхода нагревателя на заданный температурный режим. 1 ил.

 

Изобретение относится к термостатирующим устройствам и предназначено для поддержания необходимой температуры нагревателя, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известно термостатирующее устройство, включающее в себя термостат ТС-15 А и нагреватель, постоянство температуры которого поддерживается струей воды. Температура воды в термостате устанавливается с помощью контактного термометра на 10-15°С выше комнатной и поддерживается с точностью ±0,05°С /см. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. - Л.: Энергия, 1971, с.52/.

Недостатком данного устройства является громоздкость вследствие применения водяного термостата, что затрудняет его транспортировку.

Известно термостатирующее устройство, которое обеспечивает постоянство температуры терморегулируемого электрического нагревателя в интервале 25-80°С в пределах 0,1°С при колебаниях напряжения питающей сети 220 В ±10% /см. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. - Л.: Энергия, 1971, с.58/.

Недостатком данного устройства является сложность изготовления спирали нагревателя.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышение точности поддержания необходимой температуры нагревателя, а также в уменьшении времени выхода нагревателя на заданный температурный режим.

Технический результат достигается за счет того, что спираль электрического нагревателя выполнена в виде медного ТЭНа, в одно из плеч моста Уитстона включен магазин сопротивлений, кроме того, в состав термостатирующего устройства введены операционный усилитель с большим коэффициентом усиления, транзисторный усилитель и тиристор, при этом мост Уитстона установлен с возможностью передавать напряжение разбаланса на упомянутый операционный усилитель, транзисторный усилитель установлен с возможностью приема напряжения от операционного усилителя и передачи его на тиристор, который в свою очередь выполнен с возможностью управления работой терморегулируемого электрического нагревателя, а термистор термически связан с указанным нагревателем.

На чертеже изображена блок-схема термостатирующего устройства.

Термостатирующее устройство состоит из следующих основных элементов: мост Уитстона 1, состоящий из сопротивлений 2, 3, термистора 4 и магазина сопротивлений 5, операционный усилитель 6, транзисторный усилитель 7, управляемый элемент - тиристор 8, нагреватель 9.

Термостатирующее устройство работает следующим образом.

В схеме установки по поддержанию необходимой температуры нагревателя основным управляющим устройством является мост Уитстона - 1. Если отношение сопротивлений 2 к 3 будет равно отношению сопротивлений термистора 4 к сопротивлению магазина сопротивлений 5, то мост будет сбалансирован. Если на магазине установить некоторое сопротивление, то возникнет некоторое напряжение разбаланса. Это напряжение подается на операционный усилитель 6 с большим коэффициентом усиления. Усиленное напряжение разбаланса подается на транзисторный усилитель 7. Далее сигнал подается на тиристор 8. Тиристор является управляемым элементом, он включает в цепь нагреватель 9. Термистор 4 термически связан с нагревателем. При нагревании термистора его сопротивление уменьшается и напряжение разбаланса уменьшается до нуля. В этот момент тиристор размыкает цепь нагревателя. В дальнейшем, при уменьшении температуры нагревателя, сопротивление термистора возрастает, возникает напряжение разбаланса и нагреватель вновь включается.

Предлагаемое термостатирующее устройство обеспечивает сравнительно небольшое время выхода на заданный температурный режим порядка 8 секунд, поддержание необходимой температуры нагревателя с отклонением от заданного значения не более ±0,1°С и может быть использовано при создании промышленных приборов.

Источник информации

1. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. - Л.: Энергия, 1971, 144 с.

Термостатирующее устройство, содержащее чувствительный элемент - термистор, включенный в одно из плеч моста постоянного тока, являющегося мостом Уитстона, терморегулируемый электрический нагреватель, отличающееся тем, что спираль электрического нагревателя выполнена в виде медного ТЭНа, в одно из плеч моста Уитстона включен магазин сопротивлений, кроме того, в состав термостатирующего устройства введены операционный усилитель с большим коэффициентом усиления, транзисторный усилитель и тиристор, при этом мост Уитстона установлен с возможностью передавать напряжение разбаланса на упомянутый операционный усилитель, транзисторный усилитель установлен с возможностью приема напряжения от операционного усилителя и передачи его на тиристор, который, в свою очередь, выполнен с возможностью управления работой терморегулирующего элемента нагревателя, а термистор термически связан с указанным нагревателем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу регулирования температуры электронагревательных приборов, например электрических утюгов, чайников, грилей, вулканизаторов, печей и т.п.

Изобретение относится к технике регулирования температуры в прецизионных радиоэлектронных устройствах и может быть использовано для поддержания постоянства параметров этих устройств в широком диапазоне температур окружающей среды.

Изобретение относится к регулированию температуры и используется в электрорадиотехнических системах. .

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для поддержания заданной температуры, в основном в системах отопления с электрическими котлами.

Изобретение относится к регуляторам температуры электронагревателей, работающим на переменном токе и использующим тиристоры, терморезисторы и электронные средства управления.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для защиты от перегрева бытовых или иных нагревательных приборов, питающихся от низковольтных источников питания, например от автомобильного аккумулятора .

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования и стабилизации температурного режима термошкафов . .

Изобретение относится к технике регулирования и контроля температуры электрообогреваемых объектов, работающих в частности во взрывоопасных зонах при низкой температуре окружающей среды.

Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры и может быть применено в системе терморегулирования космических аппаратов

Термостат // 2519044
Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к термостатам, и может быть использовано в термостатированных генераторах с кварцевыми резонаторами. Технический результат заключается в минимизации времени установления рабочей температуры в термостате. Термостат состоит из термочувствительного моста, в состав которого входит первый термистор, операционного усилителя, стабилизатора напряжения, двух полевых транзисторов и второго термистора. Термочувствительный мост соединен со входами операционного усилителя, который включен с положительной обратной связью. Выход операционного усилителя соединен с затвором первого транзистора. Исток последнего соединен со стабилизатором напряжения, а сток - с общей точкой. Сток второго полевого транзистора соединен с выходом операционного усилителя и затвором первого полевого транзистора, а затвор второго полевого транзистора соединен с истоком первого полевого транзистора. Второй термистор включен между стоком и истоком второго полевого транзистора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к регулируемым омическим нагревателям переменного тока и предназначено для регулирования нагрева и плавного регулирования мощности. Технический результат заключается в том, что сетевое напряжение остается высококачественным даже при соразмерных мощностях сетевого трансформатора и нагревателя, и в том, что присоединенные потребители сети работают без помех, т.е. не требуется дополнительная фильтрации сетевого питающего напряжения. Регулируемый омический нагреватель переменного тока содержит двухполюсник, подключенный последовательно между фазой питающей сети и нагревателем, образованным конденсатором переменного напряжения, емкость которого определяется по нижней границе зоны регулирования мощности нагревателя, подключенным к выводам двухполюсника, и двумя шунтирующими конденсатор встречно-параллельными цепями, каждая из которых образована полностью управляемыми полупроводниковыми вентилями с отсекающими диодами: встречно-последовательно соединенными двумя IGBT-транзисторами, зашунтированными обратными диодами, с объединенными эмиттерами и присоединенными к конденсатору коллекторами; или транзистором с отсекающим диодом; или из двух полностью управляемых IGCT-тиристоров. Шунтирующие вентили замыкаются в моменты прохождения переменного напряжения конденсатора через ноль, а выключаются с фазовой задержкой ранее перехода переменного тока через ноль, таким образом, осуществляется фазовое управление мощностью нагревателя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехническим средствам обеспечения рабочих характеристик электронных изделий (ЭИ) в бортовой аппаратуре путем термостабилизации поверхности корпуса ЭИ. Предложено устройство стабилизации температуры электронных изделий за счет установки позисторов на медной пластине, соединенной с электронным изделием посредством теплопроводящего слоя. При этом выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры. К существенному отличию предложенного устройства относится наличие на медной пластине позисторов, нагревающих медную пластину с электронным изделием, а также то, что выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры, посредством чего обеспечивается термостабилизация. Технический результат - повышение эффективности работы устройства, увеличение надежности функционирования аппаратуры во всем диапазоне ее рабочих температур и повышение стабильности рабочих характеристик устройства. 1 ил.
Наверх