Термостатирующее устройство

 

561944

2О

ЗО

40

3

11а чертеже приведена функциональная схема предложенного термоэлектрического термостатирующего устройства.

Оно содержит два контура термостатировация. 11ервый контур термостатирования по отклонению содержит подключенные друг и другу термоэлектрический исполнительный элемент (ЭИЭ) 1, работа которого может осуществляться как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, датчик температуры

2 термостатируемого объекта (О,„), задатчик температуры (О„д) 3, блок сравнения 4, осуществляющий сравнение измеренного и заданного значений температуры термостатируемого объекта и вырабатывающий сигнал, пропорциональный ошибке термостатирования, и блок управления (БУ) 5. ТЭИЭ 1 и датчик 2 термически соединены с объектом b, к которому приложено внешнее возмущение в виде температуры окружающей среды 0.

Работа первого контура ничем не отличается от работы любого контура, осуществляющего регулирование по отклонению.

Второй контур термостатирования Ilo возмущению содержит термически соединенный с объектом 0 термоэлектрический исполнительный элемент 7, работа которого может осуществляться как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, датчик температуры

8 окружающей среды (0„), задатчик температуры 9 окружающей среды (03яд.), блок сравнения 10, осуществляющий сравнение измеренного значения температуры окружающей среды и заданного температурного уровня термостатирования и вырабатывающий сигнал, пропорциональный их отклонению, и блок управления (БУ) 11.

Работа контура термостатирования по возмущению очевидна из приведенной функциональной схемы. В процессе выхода на заданный температурный уровень первый контур термостатирования работает в одинаковом режиме со вторым, т. е. в режиме охлаждения или подогрева в зависимости от температуры окружающей среды 0 и заданного температурного уровня термостатирования 0„, Повышение надежности термостатирования обусловлено тем, что контур термостатирования по возмущению практически безынерционный и, при соответствующей настройке, грубо поддерживает температуру объекта на заданном температурном уровне в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. При этом он работает с незначительным переохлаждением, если температура окружающей среды выше заданного уровня термостатирования, и с перегревом, если температура окружающей среды ниже заданного температурного уровня. Таким образом основную холодо (тепло) -производительность получают за счет контура термостатирования по возмущению, а незначительные отклонения от заданного температурного уровня «выбираются» за счет первого термоэлектрического исполнительного элемента, осуществляющего термостатирование по отклонению.

При этом ооа термоэлектрических исполнительных элемента работают в улучшенных условиях теплосъема, так как когда второй элемент работает в режиме охлаждения, то первый — в режиме подогрева, и наоборот. Это, естественно, повышает чувствительность первого термоэлектрического охладителя, что, соответственно, еще больше увеличивает точность термостатирования и позволяет уменьшить вес и габариты первого охладителя за счет возможного увеличения крутизны его выходной (тепловой) характеристики.

Благодаря сочетанию контура термостатирования по отклонению температуры термостатируемого объекта от заданного температурного уровня с контуром термостатирования по возмущению (отклонению температуры окружающей среды от заданного температурного уровня термостатирования) получается качественно новое термостатирующее устройство. Новое качество такого устройства заключается в высокой надежности и точности термостатирования на заданном температурном уровне, а также в уменьшении времени выхода на заданный температурный уровень, что не присуще каждому контуру в отдель. ности.

Полученная статическая точность термостатирования примерно на 30 процентов выше, чем при использовании только контура термостатирования по отклонению. Термостатирующее устройство практически нечувствительно к резким изменениям температуры окр уж а ю щей среды.

Формула изобретения

Термостатирующее устройство, содержащее датчик и задатчик температуры объекта, подключенные через блок сравнения, последовательно соединенный с блоком управления, к термоэлектрическому исполнительному элементу, и дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью повышения надежности, устройство содержит датчик и задатчик температуры окружающей среды, подключенные к дополнительным последовательно соединенным блоку сравнения и управления, к выходу которого подключен дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зорин И. Н., Зорина 3. Я., Термоэлектрические холодильники и генераторы, изд-во

«Энергия», 1973, стр. 78.

2. Ильярский О. И., Удалов Н. П., Термоэлектрические элементы, изд-во «Энергия», М., 1970, стр, 43 (прототип).

561944

Составитель Л. Птенцова

Техред Л. Орлова

Редактор Н. Каменская

Корректор Е, Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1537/15 Изд. № 513 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5