Термостатирующее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву-— (22) Заявлено 01.10.74 (21) 2064191/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано28.03.77.Бюллетень №, 11 (45) Дата опубликования описания11.07.77

Союз Советских

Социалистических

Республик д1) 551620 (51) М. Кл.

Q 05Р23/30 (53) УДК, 62-1-888..6(088.8) Гасударственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР по делам нзобретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения

Э. B. Осипов и И. И. Очковский (71) Заявитель (54) ТЕРМОСТАТИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, к технике термоэлектрического термостатирования, и может быть применено, например для термостатирования фотокатодов электронно-оптических преобразователей (ЭОПов) с целью уменьшения их темнового тока и увеличения фототока, повышения чувствительности .и уменьшения ее нижнего предела.

Известны термоэлектрические термоста- )о тируюшие устройства для термостатирова-. ния различных объектов на заданном температурном уровне. Эти устройства содержат термоэлектрический охладитель и дат чик температуры, термически соединенныв 15 с термостатируемым объектом, усилительно-преобразовательный блок, задатчик температуры и измерительный элемент, при этом датчик и задатчик температуры подключены к измерительному элементу, выход последнего — ко входу усилительно-преобразовательного блока, выход которого подключен к термоэлектрическому охладителю. Усилительно-преобразовательный блок осушествляет или линейное или релейное управ-, 25 ление величиной и направлением тока термоэлектрического охладителя соответственно величине и знаку отклонения температуры объекта от заданной.

Однако известные устройства не обеспечивают точного поддержания температуры обьекта на минимально возможном уровне (режим максимальной холодопроизводи-. тельности термоэлектрического охладителя) . в большом диапазоне изменения условий эксплуатации (окружающей температуры) и условий теплосьема со спаев термоэлектрического охладителя.

Наиболее близкое к изобретению по технической сущности и достигаемому результату термостатируюшее устройство содержит охладитель, датчик температуры и вы.прямитель. Недостатком этого устройства является невысокая точность поддержания температуры объекта на минимально возможном уровне (режим максимальной холодопроизводительности термоэлектрическо- го охладителя) в большом диапазоне изменения условий эксплуатации (окружающей

551620 температуры) и условий теплосьемв со спвев термоэлектрического охладителя.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Это достигается тем, что в устройстве б установлены запоминающий и диффсренцирую-. шнй блоки и три реле, причем датчик температуры соединен с выходом охладителя ! и подключен к одному входу первого реле непосредственно, к другому входу через последовательно. соединенные замыкающие, контакты второго реле и запоминающий блок а через замыквющне контакты выпрямителя подключен к дифференцируюшему блоку, выход которого через блок детекторов сое- 35 динен со входами второго и третьего реле,,выходы реле подключены ко входу выпрямителя, выход которого соединен со входом охладителя.

М

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Термостатирующее устройство содержит охладитель 1, датчик температуры 2, выпрямитель Э, запоминающий 4 и дифференцируюший 5 блоки и реле 6, 7 и 8. Дач чик температуры 2 соединен с выходом охладителя 1 иподключен. .ко входу 9 реле 6 непосредственно, ко входу 10 через последовательно соедийенные замыкающий контакт р

11 репе 7 и запоминающий блок 4, а через, замыкающие контакты 12 выпрямителя 3 подключен к дифференцируюшему блоку В," выход которого,через блок детекторов 13 и 14 соединен со входами реле 7 и 8. Вы- як ходы реле 6, 7 и 8 подключены «о входу выпрямителя 3, выход которого соединен со входом охладителя 1.

Устройство работает следующим образом.

Перед включением устройства запомина- щ .юший блок 4 устанавливают на нуль (уста-. новка может производиться автоматически при при выключении термостатируюшего устройства). При включении устройства на входы

9 и.10 реле 6 прикладывается разность потенциалов, соответствующая температуре выхода охладителя 1, т.к. на выходе запоминающего блока 4 обозначен нуль. Реле 6, включаясь, воздействует на вход выпрямителя 3, после чего последний начинает уве- ав личивать величину тока, пропускаемого через охлвдитель 1. При достижении заданной скорости измерения величины этого тока, и, соответственно, температуры на выходе охлвдителя 1 (в данном случае она уменьша- {щ ется, т.е. производная отрицательная) дифференцируюший блок 5 включает реле 7, которое блокирует вход выпрямителя и своими замыкающими контактами l 1 подключает датчик температуры 2 ко входу запоминаю- 60 шего блэка 4, после чего входы 9 и 10 реле 6 имеют равные потенциалы и последнее, обесточиваясь,отключается от входа выпрямителя 3.

При достижении значения температуры нв выходе охлвдителя, близкого к экстремальному (скорость изменения температуры стремится к кулю), дифференцируюший блок

5 обесточивает реле 7, в последнее отключается от входа выпрямителя 3 и отключает вход запоминающего блока 4 от датчика температуры 2.

Выпрямитель 3 прекращает изменять величину тока, пропускаемого через охладитель 1, температура нв выходе которого п рестает изменяться, а напряжение, соответствующее значению этой температуры, устанавливается в запоминающем блоке 4.

Если в процессе работы термостатирующего устройства произойдет изменение температуры окружающей среды и, соответственно, изменятся условия теплосьемв со спаев охлвдителя 1 или просто изменятся условия теплосьемв с его спвев (нарушится контакт гарячего спая охлвдителя 1 с устройством теплосьема, например, радиатором выйдет из строя вентилятор; изменится температура или прекратится подача воды, сни . мающей тепло с горячего сная охладителя

1 и т.p..), то начнет изменяться (увеличи- . ваться или уменьшаться) температура на выходе охлвдителя, вследствие изменения ее экстремальной зависимости от тока. В этом случае реле 6 включается и выпрямитель 3 начинает изменять величину тока, пропускаемого через охладителв 1 (увеличивать или уменьшать - безразлично). Если температура нв выходе охладителя 1 иэ-за изменения величины его тока будет уменьшвься, то устройство будет работать аналогично описанному благодаря чему. будет достигнуто новое значение температуры на выходе охладителя 1, близкое к экстремальному для данных условий теплосьема, и соответствующее значение температуры термостатируемого объекта (на чертеже не показан), Если же после изменения величины тока охладителя 1 температура на его выходе будет увеличиваться (производная положительная), то дифференцируюший блок

5 включит реле 8, которое, самоблокируясь, будет воздействовать на вход выпрямителя 3 и произведет реверс изменения величины тока (с увеличения нв уменьшение и наоборот), после чего температура начинает уменьшаться (производительнвя отрицательная).Дифференцируюший блок 5 включит реле 7 и устройство будет работать аналогично вышеуказанному, после чего будет достигнуто новое, близкое к минимальному экстремальному, значение темпэ1.атуры на выходе охладителя 1.

Устройство позволяет точно термостетировать фотокатод. электроннооптического преобразователя (и других подобных объектов) в режиме максимальной холодопроизводительности при различных условиях эксплуатации и, соответственно, получать оптимальные соотношения его параметров {минимальный темновой ток и максимальный фототок„® повышенная чувствительность и минимальнь,й ,ее предел) . Другим достоинством устройстьа является автоматическая защита от перегрева и выхода из строя термоэлектрического охладителя при значительном нарушении условий теплосъема с его спаев (нарушйлся тепловой контакт с o:слажденн.лм объектом или устройством теплосъема, напри-: мер радиатором, вышел из строя вентилятор при принудительной конвэкции; прекратилась подача воды при водяном охлажде-, нии и т.п.). В этом случае устройство автоматически выводит термоэлектрический охладитель на режим максимальной холодопроизводительности, соответствующий данным конкретным плохим условиям теплоъема, т.е. при значительно уменьшенном токе, пропускаемом через охладитель.

Это,в свою очередь, повышает надежность ЗО и технический ресурс работы как самого термоэлектрического охладителя, так и термостатируемого объекта соответственно.

Еще одним достоинством предлаг аемого термостатирующего устройства является то, что оно нэ требует датчика какой-то определенной темпеоатуры, а достаточно применять датчик изменения температуры от какого-то неизвестного значения. Достаточным условием его применения является стабильность крутизны выходной характеристики в заданном диапазоне изменения температуры. Также нет необходимости задавать жесткие требования по стабильности параметров запоминающего блока.

Формула изобретения

Термоста гируюшее устройство, содержащее охладитель, датчик температуры и выпрямитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем установлены запоминающий и дифференцируюп,ий блоки .и три реле, причем датчик температуры соединен с выходом охладителя и подключен к одному входу первого реле непосредственно, к другому входучерез госледовательно соединенные замыкаюшие контакты второго реле и запоминающий блок, а через замыкающие контакты выпрямителя подключен к дифференцируюшему блоку, выход которого через блок детекторов соединен со входами второго и третьего реле, выходы реле подключены ко входу выпрямителя, выход которого сбединен со входом

\ охладителя.

Составитель Л. Е. Линецкий

Редактор С. Сторчевая Техред С. Беда Коррректор,Е. Скучка

Заказ 123/25 Тираж 1095 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4