Регулятор температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (tl),520569 «- »

««««

/ ф / 0-, "-" ..„„" -.--Э фф -, = . -. (51} М. Кл в

О 05 Б 23/19 (61) Дополнительное к авт. свид-ayiJ4374582

» (22) Заявлено11.03.74.{21) 2006194/18 24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.07.76.Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 08.08,76

Гасударственный нвмнтет

Ввавта Мнннстраа СССР ав делам нзвбретвннй н откатна (53) УДК 621-555, 6 (088. 8) В. Ф. Андрейченко и О. П. Йьяков (; }Авторы изобретения (11) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ,3

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах терморегулнрования.

Известен регулятор температуры по авт. .в. Ж 374582, содержащий расположенные в обьекте регулирования нагреватель и чувст» вительный элемент, подключенный к последовательно соединенным магнитному усилителю и усилителю мощности, репейный распре» делитель и источник форсированного разогре-то ва.

Однако в таком регуляторе температуры не учитывается изменение теплофизических свойств объектов регулирования, изменение величины сопротивления нагревателя и изме- 15 пение напряжения источника форсированного разогрева, что увеличивает время вы эда объекта регулирования на рабочий тепловой режим.

Бель изобретения - повышение быстро - щ действия устройства.

Эта пель достигается тем, что в регулятор температуры дополнительно введены боо-: контактные магнитное реле, формирователь сигналов, т енератор импульсов, счетчик им- аа пульсов, преобразователь код-аналог, ключи и ийвертор. Вход бесконтактного магнит ного реле подключен к выходу магнитного усилителя, а его выход через формирователь сигнала и первый ключ, соединенный с генератором импульсов, подключен к счетчику импульсов, соединенному со входом преобразователя код-аналог, выход которо о под ключен к одном зходу.второго ключа, дру гой вход которого через инвертор соединен с выходом формирователя сигнала, а выходс корректирующим входом магнитного уснлй тели.

Иа риг. 1 изображена схема предлы ае мого устройства, на фиг. 2 характериоти» ки магнитного усилителя (МУ) и бесконтакт ного магнитнсго реле (БМР) на фит, 3 характеристика изменения температуры объекта регулирования в процессе разогрева.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, объект регулирования 2, нагревательный элемент 3, репейный распреде литель 4, источник 5 форсированного разо грена, магнитный усилителЬ 6, усилитель мощности 7, бесконтактное магнитное репе<

520569

8, фсрмирователь сигнала 9, генератор импульсов 10, ключ 11, счетчик импульсов 12 пр.абразователь код-аналог 13, ключ 14 и инвертор 15 кл оча 14.

Устройство работает следуюшим образом. б

При включении устройства с чувстрительного элемента 1 на вход усилителя 6 пода- ется сигнал, пропорциональный разнице между рабочей температурой и температурой объекта;

tO вх

С выхода усилителя 6 сигнал подается га входы усилителя 7 и реле 8. С выхода усилителя 7 сигнал поступает в релейный распределитель 4,:оторый подает на нагревательный элемЬнт 3 от источника форсиро- 35 ванного разогрева форсируюшую мощность, которая существенно больше мощности в ре жиме стабилизации температуры. В процессе ускоренного разогрева объекта а производится измерение скорости изменения темпе- М ратуры в сбьекте путем определения числа импульсов за время разогрева объекта от температуры Q до. температуры Ц.

На фиг, 2 приведены характеристики усилителя 6 и реле.8.

По оси абсцисс откладывается входной си1 и л усилителя 6 и выход.,ой сигнал реле 8.

При сигнале, соответствующем температуре Q реле 8 срабатывает, при сигнале, со - ) ответс1ъуюшем температуре Q - отпускаР етД

На фиг.. 3 показан характер изменения температуры в объекте!2 в процессе разогрева. Скорость изменения температуры измеряется при ее изменении от температуры

Q до температуры Яэ.. Причем темпера тура Оя выбрана большей, чем макс1мальнвя окружающая температура. llo тех пор рока температура в объекте 2 не достигнет 4ф значения Ия, рете 8 находится B отпущенном состоянии. Сигнал на выходе формирователя 9 сигнала, предназначенного для .повышения крутизны фронтов выходного сигнала реле 8, отсутствует. При этом ключ щ

11 GGKpblT и сигнал на выходе преобразователя 13 отсутствует, поэтому через клю

14, открытый сигналом инвертора 15, на корректирующий вход усилителя 6 сигнал не псступает. При достижении в объекте 2 6ф температуры Q реле 8 срабатывает, и через формирователь 9 импульсов на ключ

11. подается управляющий сигнал, Выход генератора 10 импульсов подключается к счетчику 12 импульсов, к выходу которого под- 55 ключен преобразоватвль 13, Одновременно с выхода формирователя .9 через инвертор

15 понается сигнал на ключ 14, который отключает выход преобразователя 1 3 от корректирующего входа усилителя 6. По дости- 49

4 женин температуры Ц реле 8 отпускает, ключ 11 отключает вход счетчика 12 от ге нератора 10 импульсоЬ, а ключ 14 подключает преобразователь 13 к корректирующему входу усилителя 6; При этом вводится корректирующий сигнал, величина которого обратно пропорциональна скорости разогрева объекта 2 в интервале температур от Я;

l1O

При отсу. ствии сигнала на корректирук>шем входе усилителя 6 форсирующая мощность отключается при некоторой температуре в объекте 2, определяемой расчетно-эк «« спериментальным способом для средних параметров: напряжения источника форсирован1 ной мощности, сопротивления нагревателя и теплофиэических свойств объекта. При раз -. бросе этих параметров в процессе ускоренного разогрева иэ-за динамического запаздывания обьекта форсирования мощность оказывается недостаточной или избыточной. Это приводит к увеличению времени выхода объекта на рабочий тепловой режим, Если скорость разогрева объекта cocvrseT ствует номинальной, то сигнал на выходе преобразогателя 13 равен нулю. При этом усилитель -7 ьфшности отключается при сигнале усилителя 6, соответствующем темпера туре 04 объекта 2, и выдает сигнал в распределитель 4 на отключение форсирующей мощности и переключение устройства на работу в режиме стабилизации температуры.

Если скорость разогрева меньше номинальной, н счетчик поступает большее число им-, пульсов и преобразователь 13 преобразует их в сигнал, который сдвигает характеристи-

1 ку МУ таким образом, что усилитель мощности„7 отключается при температуре объек-. та ь14

Если скорость разогрева больше номиналь1 ной, то на корректирующий вход усилителя йодаетс:я сигнал другой полярности, при ко-, тором форсирующая мощность отключается при температуре объекта Я Й 4 — ЬЯ

И в том и в другом случаях сохраняеъся минимальное время разогрева объекта, Таким образом производитс учет факто». ров, изменяющих скорость разогрева объекта регулирования, а следовательно, и заложенный закон форсированного разогрева, и ! . введение коррекции, позволяющей получить минимальное время выхода объекта на ра-: бочий тепловой режим. ведение коррекции по скорости разогре- . ва позволяет упростить закон изменения форсирую1цей мощности и аппаратуру для его формирования.

520569

Таким образом, введение дополнительно;го сигнала, зависящего от скорости измен ния температуры в объекте, подаваемого на корректирующий вход магнитного усилителя, позволяет сократить время BblBogB объекта на рабочий тепловой режим благодаря перестройке температуры, при которой отклю.-иется форсированная мощность. Эта перестройка позволяет компенсиро ать влияние разбросов сопротивления нагревателя, напряжения форсир -ющей мощности и теплофизических .свойств объек:а.

При проведении экспериментальной отработки предложенного устройства, при времени разогрева объекта регулирования 60-90 с ек и перепаде между рабочей температурой. объекта регулирования с окружающей температурой 40-. 80 С, время разогрева объекта сокращалось на 1.0-25 сек.

Ф ормула изобретения

Регулятор температуры по авт.св. %374582, отличающийся тем, что, с пелыо повышения быстрод йствия, в него введены бесконтактное магнитное, реле, формирователь сигнала, генератор импульсов, счетчик импульсов, преобразователь код-аиачог, ключи и инвертор; причем вход бесконтактного магнитного реле подключен к выходу магнитного усилителя, а его выход через формирователь сигнала и первый ключ, сое диненный с генератором импульсов, подключен к счетчику импульсов, соединенному со

l5 входом преобразователя код-аналог, выход которого подключен к одному входу второго ключа, другой вход которого через инвертор соединен с выходом формирователя сигнала, а выход — с корректирующим входом магнитного усилителя.

ЯВ

Составитель lf. Птеииова

Редактор Л. Утехкиа Гейред A. Богдаи) Корректор И. Гокснч, Заказ 3025a)l228. Тираж 1029 Поднисяое

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дейам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗВ, Рауасиаи иаб., a. 4/5, Фипиаи„ППЛ Патент», г. Ужгород, уи. Проектнаи,