Устройство для регулирования температуры



Устройство для регулирования температуры
Устройство для регулирования температуры
Устройство для регулирования температуры

 


Владельцы патента RU 2475804:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (RU)

Устройство для регулирования температуры относится к технике автоматического регулирования. Техническим результатом является повышение точности регулирования за счет создания устройства для регулирования температуры, реализующего следящий режим регулирования на основе интегрированной обработки данных от двух источников измерительной информации. Для получения указанного технического результата в состав устройства для регулирования температуры входят задатчики температуры объекта и потока воздуха, датчики температуры объекта и потока воздуха, реверсивный счетчик, два элемента ИЛИ, тиристорный исполнительный элемент, нагреватель, блок микропрограммного управления, два управляемых делителя частоты, регистр, индикатор температуры, двоичный счетчик, цифроаналоговый преобразователь. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано для построения автоматических регуляторов температуры.

Известно устройство для регулирования температуры [А.С. 532907, G05D 23/19, 1974]. Устройство содержит цифровой задатчик температуры, схему сравнения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), датчик температуры, триггер, блок памяти, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, элемент И, двоичный счетчик, формирователь синхроимпульсов, мультиплексор, тиристорный исполнительный элемент, нагреватель. Это устройство предназначено для повышения точности регулирования температуры за счет автоматического изменения мощности нагревателя.

Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности вследствие того, что в нем отсутствует контроль температуры подаваемого воздуха, и низкая надежность, обусловленная тем, что теплонагруженные элементы нагревателя требуют периодической замены из-за их перегрузки при работе в режиме интенсивного изменения температуры подаваемого воздуха.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для регулирования температуры [Пат. 2037870, G05D 23/19,1995], которое и выбрано в качестве прототипа. По сравнению с аналогом прототип отличается большей надежностью, обусловленной отсутствием перегрузок теплонагруженных элементов нагревателя благодаря контролю температуры подаваемого воздуха.

Прототип содержит задатчик температуры объекта, последовательно соединенные датчик температуры объекта и аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ и тиристорный исполнительный элемент, выход которого подключен к нагревателю, задатчик температуры потока воздуха, датчик температуры потока воздуха, блок микропрограммного управления, управляемый делитель частоты, регистр, индикатор температуры, двоичный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, причем один вход двоичного счетчика соединен с первым выходом блока микропрограммного управления, второй выход которого связан со счетным входом управляемого делителя частоты, а группа информационных выходов реверсивного счетчика связана с входами регистра, выходы которого присоединены к соответствующим входам индикатора температуры, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к управляющему входу тиристорного исполнительного элемента.

Кроме того, прототип содержит второй реверсивный счетчик, вход обнуления которого соединен с выходом старшего разряда двоичного счетчика, причем один вход этого счетчика является входом предварительной записи, второй - счетным и связан с выходом датчика температуры потока воздуха, информационные входы двоичного счетчика подключены к выходам задатчика температуры потока воздуха, а остальные выходы - к входам элемента ИЛИ, выход которого связан с входом направления счета второго реверсивного счетчика, выходы второго реверсивного счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, а счетный вход - с выходом управляемого делителя частоты, по входу записи соединенного с третьим выходом блока микропрограммного управления, первый, четвертый и пятый выходы которого связаны соответственно с входами записи регистра, направления счета и записи первого реверсивного счетчика, соединенного информационными входами с выходами задатчика температуры объекта, счетным входом - с выходом аналого-цифрового преобразователя, а вторая группа информационных выходов первого реверсивного счетчика подключена к группе информационных входов управляемого делителя частоты.

Прототип работает в двух режимах, обусловленных двумя режимами работы первого реверсивного счетчика: режимом измерения температуры объекта и режимом выделения отклонения температуры от заданного значения.

Устройство работает в тактовом режиме, тактирование обеспечивается блоком микропрограммного управления.

Каждый такт начинается с реализации первого режима, в течение которого выполняется измерение температуры методом насчета импульсов, соответствующих значению температуры объекта для его последующего отображения на индикаторе.

Во втором режиме выполняется непосредственно терморегулирование, состоящее в вычислении разности измеренной и заданной температуры NΔ, которое определяет величину частоты с выхода управляемого делителя частоты. Эта частота, будучи интегрирована вторым реверсивным счетчиком, управляет аналоговым сигналом, формируемым цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) для управления тиристорным исполнительным элементом, что в конечном счете управляет температурой нагревателя.

При температуре приточного воздуха менее заданной принудительно увеличивается значение кода на втором реверсивном счетчике путем установки режима прямого счета, что приводит к увеличению напряжения на выходе ЦАП и усилению нагрева.

При температуре воздуха, превышающей заданную, значение кода на втором реверсивном счетчике принудительно уменьшается путем установки режима обратного счета, что приводит к уменьшению напряжения на выходе ЦАП и вследствие этого к уменьшению нагрева.

Недостатком прототипа является двухрежимная потактовая работа устройства без усреднения результатов измерения параметров потока приточного воздуха и объекта регулирования, что из-за инерционности термических процессов приводит к снижению точности регулирования.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства для регулирования температуры, реализующего следящий режим регулирования на основе интегрированной обработки данных от двух источников измерительной информации.

Техническим результатом является повышение точности регулирования.

Для решения поставленной задачи в устройство, содержащее задатчик температуры объекта, последовательно соединенные датчик температуры объекта и аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ и тиристорный исполнительный элемент, выход которого подключен к нагревателю, задатчик температуры потока воздуха, датчик температуры потока воздуха, блок микропрограммного управления, управляемый делитель частоты, регистр, индикатор температуры, двоичный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, причем один вход двоичного счетчика соединен с первым выходом блока микропрограммного управления, второй выход которого связан со счетным входом управляемого делителя частоты, а группа информационных выходов реверсивного счетчика связана с входами регистра, выходы которого присоединены к соответствующим входам индикатора температуры, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к управляющему входу тиристорного исполнительного элемента, введены второй управляемый делитель частоты, второй элемент ИЛИ и второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу датчика температуры потока воздуха, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с вычитающим входом реверсивного счетчика, подсоединенного суммирующим входом к выходу второго элемента ИЛИ, каждый из двух входов которого соединен соответственно с выходами одного и второго управляемых делителей частоты, подключенных информационными входами соответственно одного - к выходу задатчика температуры объекта, второго - к выходу задатчика температуры потока воздуха, а счетный вход второго управляемого делителя частоты подключен к одному входу, являющемуся вычитающим, двоичного счетчика, причем выход этого счетчика соединен с входом записи регистра, выход которого подсоединен ко входу цифроаналогового преобразователя.

Сущность предлагаемого устройства для регулирования температуры состоит в реализации следящего режима регулирования на основе интегрированной обработки данных от двух источников и формирования управляющих воздействий на основе усредненных результатов измерений.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства для регулирования температуры; на фиг.2 - сигналы на выходах блока микропрограммного управления; на фиг.3 - временные диаграммы процессов, протекающих в устройстве.

Устройство для регулирования температуры содержит задатчик 1 температуры объекта, последовательно соединенные датчик 2 температуры объекта и аналого-цифровой преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, элемент ИЛИ 5 и тиристорный исполнительный элемент 6, выход которого подключен к нагревателю 7, задатчик 8 температуры потока воздуха, датчик 9 температуры потока воздуха, блок 10 микропрограммного управления, управляемый делитель частоты 11, регистр 12, индикатор 13 температуры, двоичный счетчик 14, цифроаналоговый преобразователь 15, второй управляемый делитель частоты 16, второй элемент ИЛИ 17 и второй аналого-цифровой преобразователь 18, причем один вход двоичного счетчика 14 соединен с первым выходом блока 10 микропрограммного управления, второй выход которого связан со счетным входом управляемого делителя частоты 11, а группа информационных выходов реверсивного счетчика 4 связана с входами регистра 12, выходы которого присоединены к соответствующим входам индикатора 13 температуры, а выход цифроаналогового преобразователя 15 подключен к управляющему входу тиристорного исполнительного элемента 6, вход второго аналого-цифрового преобразователя 18 подключен к выходу датчика 9 температуры потока воздуха, а выход - к первому входу первого элемента ИЛИ 5, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 3, а выход - с вычитающим входом реверсивного счетчика 4, подсоединенного суммирующим входом к выходу второго элемента ИЛИ 17, каждый из двух входов которого соединен соответственно с выходами одного и второго управляемых делителей частоты 11 и 16, подключенных информационными входами соответственно одного 11 - к выходу задатчика 1 температуры объекта, второго 16 - к выходу задатчика 8 температуры потока воздуха, а счетный вход второго управляемого делителя частоты 16 подключен к одному входу, являющемуся вычитающим, двоичного счетчика 14, причем выход этого счетчика соединен с входом записи регистра 12, выход которого подсоединен ко входу цифроаналогового преобразователя 15.

Задатчики 1 температуры объекта и 8 потока воздуха выполнены на двоичных переключателях.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени счетчики 4, 14 и регистр 12 находятся в нулевом состоянии. ЦАП 15 на основании нулевого значения, снимаемого с регистра, формирует сигнал, соответствующий включению нагревателя 7 тиристорным исполнительным элементом 6. При подаче питания запускается блок 10 микропрограммного управления. При этом на выходах блока 10 формируются сигналы, представляющие собой последовательность коротких единичных импульсов, причем последовательности имеют разные фазы, то есть моменты появления единичного импульса на одном выходе не совпадают с моментами появления единичного импульса на другом выходе. Пример импульсных последовательностей, формируемых на выходах блока 10, приведен на фиг.2.

Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует информативные сигналы датчика 2 температуры в последовательность импульсов (диаграмма АЦП3, фиг.3), которые, пройдя через элемент ИЛИ 5, поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 (диаграмма фиг.3).

Аналого-цифровой преобразователь 18 преобразует информативные сигналы датчика 9 температуры в последовательность импульсов (диаграмма АЦП18, фиг.3), которые, пройдя через элемент ИЛИ 5, также поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 (диаграмма фиг.3).

Параметры АЦП 3 и 18 подбираются таким образом, чтобы импульсные последовательности на их выходах имели разные фазы.

Управляемый делитель частоты 11, на основе двоичного кода задатчика 1 температуры объекта и частотного потока, сформированного на втором выходе блока 10 микропрограммного управления, вырабатывает последовательность импульсов (диаграмма D/F11, фиг.3), которая через второй элемент ИЛИ 17 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 (диаграмма фиг.3).

Управляемый делитель частоты 16, на основе двоичного кода задатчика 8 температуры потока воздуха и частотного потока, сформированного на первом выходе блока 10 микропрограммного управления, вырабатывает последовательность импульсов (диаграмма D/F16, фиг.3), которая через второй элемент ИЛИ 17 также поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 (диаграмма фиг.3).

Частотный поток, сформированный на первом выходе блока 10 микропрограммного управления, поступает также на вычитающий вход двоичного счетчика 14, уменьшая его состояние (диаграмма СТ214, фиг.3).

В момент, когда произойдет обнуление двоичного счетчика 14, на его выходе будет сформирован единичный импульс (диаграмма фиг.3), под управлением которого данные из реверсивного счетчика 4 переписываются в регистр 12 (диаграмма RG12, фиг.3). На основе кода, зафиксированного в регистре 12, ЦАП 15 формирует сигнал для тиристорного исполнительного элемента 6 (диаграмма ЦАП15, фиг.3), который управляет нагревателем 7.

На основе кода, зафиксированного в регистре 12, также формируется код для отображения температуры на индикаторе 13.

В дальнейшем работа устройства повторяется.

В основу работы устройства положен итерационный принцип совмещенной обработки импульсных потоков: сформированного на базе параметров двух анализируемых объектов и выработанного на основе двух заданных опорных точек регулирования с получением интегрированного результата, усредненного по времени и по значению.

Период работы устройства Т определяется разрядностью п счетчика 14 и частотой f формируемой на выходе блока 10 микропрограммного управления:

.

Количество импульсов, поступающих на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 за период Т, определяется следующим образом:

где N(Т1) - количество импульсов, сформированных АЦП 3 на основе измерительной информации датчика 2 температуры объекта;

N(Т2) - количество импульсов, сформированных АЦП 18 на основе измерительной информации датчика 9 температуры потока воздуха. Количество импульсов, сформированных на выходе управляемого делителя частоты 11 за период Т, определяется следующим образом:

где Nset1 - код, определенный задатчиком температуры 1 и соответствующий точке регулирования температуры объекта;

где Nmax - код, определенный разрядностью n устройства Nmax=2n.

Количество импульсов, сформированных на выходе управляемого делителя частоты 16 за период Т, определяется следующим образом:

где Nset8 - код, определенный задатчиком температуры 8 и соответствующий точке регулирования температуры потока воздуха.

Количество импульсов, поступающих на суммирующий вход реверсивного счетчика 4, определяется как:

Выходной код счетчика Nout, сформированный к концу периода работы устройства, определяется количеством импульсов, пришедших на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика:

где Nout(k-1) - код, накопленный на счетчике к моменту начала k-ого периода.

Подставляя (1), (2), (3), (4) в (5), имеем:

Nout=Nout(k-1)+N11+N16-N(T1)-N(T2).

В точке регулирования, характеризующейся равенством заданной и измеренной температур, усредненные за период работы устройства коды удовлетворяют следующим равенствам

N11=N(T1),

N16=N(T2).

Это приводит к равенству количества импульсов, пришедших на вычитающий и суммирующий вход реверсивного счетчика 4, и, как следствие, к сохранению кода, имевшегося на реверсивном счетчике 4 в начале периода к концу периода работы устройства, в момент которого происходит перезапись этого неизмененного за период кода в регистр 12.

Когда устройство находится в точке регулирования, величина напряжения на выходе ЦАП 15 постоянна, тиристорный исполнительный элемент 6 поддерживает интенсивность нагрева объекта нагревателем 7.

При снижении температуры объекта код N(T1) уменьшается.

Если при этом температура входного потока воздуха остается неизменной, то к концу очередного периода работы устройства код, сформированный на выходе реверсивного счетчика 4, будет увеличен на значение

ΔN4=N(ΔT1).

Это приведет к увеличению напряжения на выходе ЦАП 15, срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6 и усилению нагрева объекта нагревателем 7.

Если же температура входного потока воздуха также снижается, то к концу очередного периода работы устройства код, сформированный на выходе реверсивного счетчика 4, будет увеличен на значение

ΔN4=N(ΔT1)+N(ΔT2).

Это приведет к более существенному увеличению напряжения на выходе ЦАП 15 и срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6 с более существенным нагревом объекта.

Если же температура входного потока воздуха повышается, то к концу очередного периода работы устройства код, сформированный на выходе реверсивного счетчика 4, изменится на значение

ΔN4=N(ΔT1)-N(ΔT2).

В зависимости от соотношения значений ΔT1 и ΔT2 напряжение на выходе ЦАП 15 может снизиться, остаться без изменений или повыситься, что приведет к соответствующей реакции тиристорного нагревательного элемента 6 и нагревателя 7.

Аналогичным образом устройство реагирует на изменение температуры потока воздуха, предваряя момент, когда это изменение критическим образом повлияет на температуру объекта.

Если при сохранении температуры объекта температура входного потока воздуха снижается, то к концу очередного периода работы устройства код, сформированный на выходе реверсивного счетчика 4, будет увеличен на значение

ΔN4=N(ΔT2).

Это приведет к увеличению напряжения на выходе ЦАП 15 и срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6, что приведет к нагреву объекта нагревателем 7.

Если же температура входного потока воздуха увеличивается, то к концу очередного периода работы устройства код, сформированный на выходе реверсивного счетчика 4, изменится на значение

ΔN4=-N(ΔT2).

Это приведет к уменьшению напряжения на выходе ЦАП 15 и срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6, приводящему к уменьшению нагрева объекта.

Процесс регулирования температуры объекта проиллюстрирован временными диаграммами на фиг.3.

Периоды P13 временной диаграммы соответствуют моменту включения устройства. Температура объекта меньше температуры, заданной задатчиками 1 и 8 температуры объекта и потока воздуха соответственно. Количество импульсов, поступивших на суммирующий вход реверсивного счетчика 4, превышает количество импульсов, поступивших на его вычитающий вход, что приводит к увеличению к концу периода значения кода в реверсивном счетчике 4 (диаграмма СТ4, фиг.3). Код, накопленный за период работы устройства на реверсивном счетчике 4, в конце первого периода по сигналу, снимаемому с выхода двоичного счетчика 14, переписывается в регистр 12 (диаграмма RG12, фиг.3), что приводит к формированию на выходе ЦАП 15 сигнала (диаграмма ЦАП, фиг.3), соответствующего значениям включения нагревателя 7 тиристорным исполнительным элементом 6.

В конце периода Р3 записанный в регистр 12 код достигает значения, обеспечивающего такой уровень сигнала на выходе ЦАП 15, который поддерживает устройство в состоянии равновесия.

В течение периодов Р4-P5 устройство находится в равновесии, характеризующемся равенством количества импульсов, поступающих на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 4. В течение этого времени выходной код регистра 12 не изменяется.

В течение периода Р6 температура объекта становится ниже температуры регулирования, количество импульсов, поступающих на вычитающий вход реверсивного счетчика 4, уменьшается (диаграмма АЦП3, фиг.3), интегрированное за период приращение выходного кода реверсивного счетчика 4 становится положительными (диаграмма СТ4, фиг.3) и приводит увеличению значения кода на реверсивном счетчике 4.

В конце периода Р6 код с положительным приращением с выхода реверсивного счетчика 4 фиксируется в регистре 12. На следующем периоде P7 это приводит к увеличению сигнала на выходе ЦАП 15 (диаграмма ЦАП, фиг.3), срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6 и усилению нагрева нагревателем 7.

Усиление нагрева влечет за собой изменение температуры объекта и, как следствие, изменение сигнала с датчика его температуры. Это изменение приводит к тому, что на периоде P7 приращение выходного кода реверсивного счетчика 4 на предыдущем периоде компенсируется, устройство возвращается в режим равновесия.

При увеличении температуры потока воздуха в течение периода P8 увеличивается количество импульсов, формируемых на основе показаний датчика потока воздуха (диаграмма АЦП18, фиг.3), интегрированное за период приращение выходного кода реверсивного счетчика 4 становится отрицательным (диаграмма СТ4, фиг.3), это приводит к уменьшению на следующем периоде Р9 сигнала на выходе ЦАП 15 (диаграмма ЦАП, фиг.3), срабатыванию тиристорного исполнительного элемента 6 и уменьшению нагрева нагревателем 7.

Таким образом, в заявляемом устройстве решена задача регулирования температуры на основе интегрированной обработки данных от двух источников и формирования управляющих воздействий на основе усредненных значений, что позволяет повысить точность регулирования.

Предлагаемое устройство является более простым по сравнению с прототипом.

Устройство для регулирования температуры, содержащее задатчик температуры объекта, последовательно соединенные датчик температуры объекта и аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ и тиристорный исполнительный элемент, выход которого подключен к нагревателю, задатчик температуры потока воздуха, датчик температуры потока воздуха, блок микропрограммного управления, управляемый делитель частоты, регистр, индикатор температуры, двоичный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, причем один вход двоичного счетчика соединен с первым выходом блока микропрограммного управления, второй выход которого связан со счетным входом управляемого делителя частоты, а группа информационных выходов реверсивного счетчика связана с входами регистра, выходы которого присоединены к соответствующим входам индикатора температуры, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к управляющему входу тиристорного исполнительного элемента, отличающееся тем, что в устройство введены второй управляемый делитель частоты, второй элемент ИЛИ и второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу датчика температуры потока воздуха, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с вычитающим входом реверсивного счетчика, подсоединенного суммирующим входом к выходу второго элемента ИЛИ, каждый из двух входов которого соединен соответственно с выходами одного и второго управляемых делителей частоты, подключенных информационными входами соответственно одного - к выходу задатчика температуры объекта, второго - к выходу задатчика температуры потока воздуха, а счетный вход второго управляемого делителя частоты подключен к одному входу, являющемуся вычитающим, двоичного счетчика, причем выход этого счетчика соединен с входом записи регистра, выход которого подсоединен ко входу цифроаналогового преобразователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в регуляторах температуры. .

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в регуляторах температуры с автоматическим резервированием каналов управления.

Изобретение относится к терморегулятору, осуществляющему функции фазового регулирования и контроля перехода фазы через ноль. .

Изобретение относится к испытательной технике, преимущественно к технике проведения тепловых испытаний керамических обтекателей ракет при радиационном нагреве. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности. .

Изобретение относится к области стабилизации и регулирования температуры и может быть использовано при изготовлении и настройке работоспособности серийных терморегулирующих устройств, обеспечивающих управление исполнительными органами в заданном диапазоне температур.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в многозонных методических индукционных нагревателях. .

Изобретение относится к сельскому и городскому хозяйству и предназначено для управления отоплением теплиц, жилых и производственных помещений. .

Изобретение относится к области арматуростроения, в частости к регулирующей насадке для управления радиаторным клапаном, и предназначено для регулирования потока жидкости. Регулирующая насадка имеет корпус, который содержит приводную часть и крепежную часть, оснащенную крепежной структурой, предназначенной для обеспечения соединения с радиаторным клапаном. При этом приводная часть окружает электропривод, соединенный с приводным элементом. Последний выполнен с возможностью приведения в действие затвора радиаторного клапана. Чтобы обеспечить возможность несложной адаптации регулирующей насадки к радиаторным клапанам, имеющим разные крепежные структуры, указанная крепежная часть выполнена отсоединяемой от приводной части. Технический результат заключается в создании регулирующей насадки, адаптируемой простым образом к радиаторным клапанам, имеющим различные крепежные структуры. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к термостату для калибровки и поверки океанографических приборов. Технический результат заключается в повышении точности термостатирования до 0,001°C и в сокращении времени выхода термостата в заданную точку температуры в 3 раза за счет оптимизации алгоритма регулирования. Для этого предложен термостат, содержащий рабочую теплоизолированную камеру и размещенные в ней охлаждающий элемент Пельтье с вентилятором, подключенные непосредственно к стабилизированному источнику питания, резистивный нагревательный элемент, управ-ляемый исполнительным ключом в виде силового транзистора, и электронный регулятор температуры, состоящий из мостовой схемы с датчиком и задатчиком температуры, с уси-лителем разбаланса моста, при этом электронный регулятор температуры дополнен последовательно включенными между мостовой схемой и входом силового транзистора блоком плавного регулирования мощности нагревателя и блоком упрежде-ния включения и выключения нагревательного элемента, при этом блок упреждения включения и выключения нагревательного элемента выполнен на операционном усилите-ле с дифференцирующей RC-цепочкой в инвертирующей обратной связи операционного усилителя, а блок плавного регулирования мощности нагревательного элемента выполнен в виде генератора пилообразного напряжения треугольной формы с регулируемым поро-гом отсечки, построенного из двух логических элементов ИЛИ с интегрирующей RC- цепью на выходе генератора. 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля и управления полем температуры пространственно распределенных объектов и может быть использовано в автоматизированных системах управления тепловыми режимами в ракетно-космической технике. Устройство стабилизации температуры термостатируемого объекта содержит нагреватель, расположенный на подложке, с датчиком температуры и систему управления. Нагреватель дополнен резервным нагревательным элементом, снабженным датчиком температуры. Система управления предназначена для регулирования температуры термостатируемого объекта посредством включения/отключения питания нагревательных элементов. Подложка может представлять собой корпус термостатируемого объекта, выполненный из высокотеплопроводного материала, или тонкостенную высокотеплопроводную металлическую оболочку. Оболочка ограничивает объект термостатирования. Основной и резервный нагревательные элементы имеют идентичные тепловые и геометрические характеристики и расположены на диэлектрическом основании со сдвигом, равным шагу печатного рисунка. На подложке могут быть расположены дополнительные нагреватели с датчиками температуры. Технический результат - расширение функциональных возможностей, повышение надежности функционирования, качества стабилизации температуры, в частности пространственно распределенных объектов в широком диапазоне изменения температуры. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к термостатам. Техническим результатом является повышение однородности температурного поля. Для этого в известное термостатирующее устройство введены дополнительные нагревательный элемент, электронный ключ, соединенные в последовательную цепь и подключенные к зажимам сети, дополнительные датчик температуры и усилитель, а также источник опорного напряжения, три компаратора напряжения и два логических элемента, первый из которых подключен своим выходом к управляющему входу электронного ключа, а входами - соответственно к выходам первого, второго и третьего компараторов напряжения, второй из которых подключен своим выходом к управляющему входу дополнительного электронного ключа, а входами - соответственно к выходам первого, второго и третьего компараторов напряжения, причем усилитель основного датчика температуры подключен к суммирующим входам первого и третьего компараторов напряжения, а дополнительный - к суммирующему входу второго и вычитающему входу третьего компараторов напряжения, источник опорного напряжения входом соединен с сетью, а выходом - с вычитающими входами первого и второго компараторов напряжения, при этом первое логическое устройство выполняет функцию конъюнкции инвертированного сигнала первого компаратора и дизъюнкции инвертированного сигнала второго компаратора с конъюнкцией сигнала второго компаратора и инвертированного сигнала третьего компаратора, а второе - конъюнкцию инвертированного сигнала второго компаратора и дизъюнкции инвертированного сигнала первого компаратора с конъюнкцией сигнала первого компаратора и инвертированного сигнала третьего компаратора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству регулировки температуры в группе комнат здания. Технический результат - возможность точной и/или быстрой регулировки температуры во всех комнатах жилой единицы. Способ регулировки температуры в группе комнат (3) здания содержит следующие этапы: измеряют значение (Ta1) первой температуры окружающей среды в первой комнате (3a), используя термостат (5), предназначенный для управления функционированием первого теплорегулятора (8a), установленного на первом радиаторе (4a), размещенном в первой комнате (3a), в зависимости от измеренного значения (Ta1) первой температуры окружающей среды и первого заданного значения (Tset1) требуемой температуры в первой комнате (3a); измеряют первую околорадиаторную температуру (Tpr1) в первой комнате (3a) посредством первого датчика (9a), установленного вблизи первого радиатора (4a); измеряют значение (Tpr2) второй околорадиаторной температуры окружающей среды во второй комнате (3b) посредством второго датчика (9b), установленного вблизи второго радиатора (4b); сопоставляют измеренное значение второй околорадиаторной температуры (Tpr2) со вторым заданным значением (Ofs2) для второго теплорегулятора (8b) и по меньшей мере с измеренным значением (Tpr1) первой околорадиаторной температуры с целью получения второго управляющего значения для второго радиатора (4b); управляют функционированием второго теплорегулятора (8b), установленного на втором радиаторе (4b), в зависимости от полученного второго управляющего значения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу регулирования температуры посредством вентиляторов и терморегулирующему устройству вентиляторного типа. Технический результат - более эффективная регулировка температуры посредством вентиляторов и терморегулирующего устройства. Устройство содержит вентиляторный блок, источники питания и блок управления вентиляторами. Вентиляторный блок содержит несколько вентиляторов и охлаждает охлаждаемое устройство. Источники питания запитывают электроэнергией вентиляторы вентиляторного блока. Блок управления вентиляторами управляет вентиляторами следующим образом: при температуре t охлаждаемого устройства ниже критической температуры t1 первого термочувствительного ключа все вентиляторы остановлены, при t выше температуры t1, но ниже критической температуры t2 второго термочувствительного ключа все вентиляторы вращаются со средней скоростью; при t выше t2, но ниже критической температуры t3 третьего термочувствительного ключа, вентиляторы первой вентиляторной секции вращаются с максимальной скоростью, а вентиляторы второй вентиляторной секции остановлены; при t большей, чем t3, все вентиляторы вращаются с максимальной скоростью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к автоматической системе обеспечения теплового режима космического аппарата (КА). Технический результат - высокая точность и стабильность поддерживаемых температур, высокая надежность работы. Устройство управления нагревателями включает в себя связанные через внутреннюю магистраль: микропроцессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) с портами вывода цифровой информации, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), порт приема дискретных данных. В ПЗУ прошивается программное обеспечение температурных уставок по каждому нагревателю и работы всего устройства Благодаря введению новых признаков - аналого-цифрового преобразователя, цифрового компаратора, информационного интерфейсного модуля - обеспечивается поддержание заданной температуры каждого электронагревателя, базирующейся на постоянном отслеживании реальной температуры каждого элемента КА и формировании импульсного сигнала, управляющего нагревом этого элемента с заданной периодичностью измерительного цикла, записанной в ПЗУ. Это определяет стабильность работы устройства управления с n-м количеством электрических нагревателей для объектов, требующих поддержания разных значений рабочих температур, обеспечить всесторонне с высокой достоверностью телеметрию и управление режимами работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к наноэлектронике и наноэлектромеханике. Для нагрева пленочного образца и измерения его электрического сопротивления помещают образец в корпус кварцевого реактора. Внутри корпуса образец размещают в С-образных зажимах с плоскими губками, выполненными из вольфрамовой проволоки. Образец устанавливают в плоских губках с натягом, величина которого достаточна для удержания образца в заданном положении при нагреве С-образных зажимов. С-образные зажимы раскрепляют на растяжках, выполненных в виде пружин из вольфрамовой проволоки меньшего диаметра. При помощи резистивного подогревателя, размещенного на поверхности корпуса, производят нагрев образца до заданной температуры. Через С-образные зажимы и растяжки на образец подают измерительный ток и определяют напряжение. Измерение температуры образца осуществляют при помощи термопары, которую предварительно устанавливают в центральной части корпуса. Необходимое расстояние от поверхности образца до измерительного элемента термопары и его центрирование по отношению к термопаре осуществляют при помощи упомянутых растяжек. Обеспечивается стабильность электрического контакта и равномерный прогрев образцов. 1 ил.

Изобретение относится к области обогревающих установок, в частности к теплообменникам. Способ регулирования объемного потока обогревающей и/или охлаждающей среды, протекающей через теплообменники в обогревающей или охлаждающей установке, заключается в изменении целевой разницы температур среды в подающем и обратном трубопроводах отдельных теплообменников. Теплообменникам назначаются различные приоритеты исходя из специфической для данной установки разницы температур среды в подающем и обратном трубопроводах. Для теплообменников с более низким приоритетом обеспечивается большая целевая разница температур среды в подающем и обратном трубопроводах. Для теплообменников с более высоким приоритетом допускается меньшая целевая разница температур среды в подающем и обратном трубопроводах. При применении теплообменника с более высоким приоритетом при меньшей разнице температур среды в подающем и обратном трубопроводах объемный поток меняется посредством, по меньшей мере, одного теплообменника с более низким приоритетом. При большей разнице температур среды в подающем и обратном трубопроводах объемный поток меняется посредством смешивания среды, которая поступает в обратный трубопровод из всех теплообменников обогревающей установки, регулировка температуры среды в обратном трубопроводе выполняется до оптимального для нагревательного прибора обогревающей установки значения. Достигается возможность поддерживать температуру среды в обратном трубопроводе всей установки на благоприятном уровне при неблагоприятных энергетических параметрах. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству термоциклера для использования при проведении реакций термоциклирования в молекулярной биологии. Термоциклер содержит: термоблок (34) для приема образца; термоэлектрический элемент (36) типа Пельтье; нагревательное устройство (38), отличное от элемента Пельтье; радиатор (28); тепловую трубу (40), соединяющую радиатор с элементом типа Пельтье. Элемент типа Пельтье расположен рядом с термоблоком и выполнен с возможностью его охлаждения для реакции термоциклирования. Нагревательное устройство расположено рядом с термоблоком и выполнено с возможностью его нагрева для реакции термоциклирования. Термоблок расположен между элементом типа Пельтье и нагревательным устройством. Радиатор отделен от термоблока и элемента типа Пельтье. Тепловая труба соединяет радиатор с элементом типа Пельтье и позволяет передавать тепловую энергию от элемента типа Пельтье к радиатору. Термоблок имеет первую сторону для приема образца и дополнительно содержит пару противоположных сторон. Элемент типа Пельтье находится в тепловом контакте с первой противоположной стороной термоблока, а нагревательное устройство находится в тепловом контакте со второй противоположной стороной термоблока. Обеспечивается более быстрый период циклирования и работа устройства в более широком диапазоне температур окружающей среды. 23 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх