Устройство для регулирования температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п»632997 (61) Дополкительиое к авт. саид-ву(22) Заявлено 19. 02.76 (21) 2324864/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.78.Бюллетень №42 (45) Дата опубликования описания 1а.>isa

z (51) М. Кл.

5 05 33 23/19

Гооударотаениый комитет

Совета Ииииотроа CN9 оо делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.555..6 (088.8) Д. A. Бережненко, Б. А. Верхорубов, М. А. Гуревич, А. Н. Фридман и Д. E. Васильев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано, например, в системах автоматического регулирования температуры в автоклавах с электрообогревом, предназначенных для проведения различных технологических процессов.

Известен регулятор температуры, содержащий термодатчик, включенный в мостовую измерительную схему, усилитель и множительное устройство (1) .

Недостатком известного устройств" явл яется малая точность регулирования темгературы.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, подключенный к блоку управления, к выходу которого через пороговь|е элементы подключен релейный распределитель, через контакты которого секции нагревателя подключены к источнику питания (2).

Недостатком известного устройства является низкач точность регулирования температуры.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в него введены регулируемый источник питания и дополнительные. пороговые элементы, причем вход регулируемого источника питания подключен к выходу блока управления непосредственно, через контакт релейного распределителя и через последовательно соединенные первый дополнительный пороговыч элемент и контакты релейного распредеio лителя, второй дополнительный пороговый элемент и контакты релейного распределителя, а выход регулируемого источника питания подключен через контакты релейного распределителя к секциям нагревателя.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик температуры 1, подключенный к блоку управления 2, к выходу которого через пороговые элеменго ты 3 и 4 подключен релейный распределитель 5, через контакты которого секции нагревателя 6, 7 и 8 подключены к источнику питания 9.

632997 это миллиамперметры М1730. Дополнитель ный пороговый элеМент 11 представляет собой сумматор токовых сигналов А-04 с задатчиком ЗУ-05 (задание установлено

1 - -) мА. Дополнительный пороговый элемент 12 это также прибор А-04 с задатчиком ЗУ-05 (задание установлено 3 мА).

В качестве регулируемого источника питания 10 использован тиристорный регулятор напряжения (PHTO) с согласующим прибором. При изменении сигнала управления от

0 до 1 — мА напряжение на выходе тирис2

9 торного регулятора меняется от О до 220 в.

Источником нерегулируемого напряжения 9 является однофазная электрическая сеть напряжением 220 в. Релейный распределитель 5 представляет собой группу контакторов, имеющих силовые контакты (силовые переключающие элементы) и блокконтакты (коммутирующие элементы). Пороговый элемент 3 настроен на срабаты40

Выход регулируемого источника питания

10 подключен к выходу блока управления

2 непосредственно через контакт релейного распределителя 5 и через последовательно соединенные первый дополнительный пороговый элемент 11 и контакты релейного рас- 5 пределителя 5, второй дополнительный пороговой элемент 12 и контакты релейного распределителя 5, а выход регулируемого источника питания подключен через контакты релейного распределителя 5 к секциям нагревателя 6, 7 и 8.

Устройство работает следующим образом, Автоклав 13 снабжен тремя секциями элект ронагревателя 6, 7 и 8 мощностью 100 квт каждая. Температура в автоклаве измеряется датчиком температуры 1. Выход блока управления 2 связан с дополнительными пороговыми элементами 11 и 12 и с пороговыми элементами 3 и 4 и через коммутирующий элемент (контакты) 14 релейного распределителя 5 с входом регулируемого источника питания 10. Выход порогового элемента 3 связан с командным элементом 15 релейного распределителя 5, а выход порогового элемента 4 с командным элементом 16 релейного распределителя 5. Секции электронагревателя через силовые переключающие элементы (контакты) 17 и 18 релейного распределителя 5 соединены с источником нерегулируемого напряжения 9 и выходом источника регулируемого напряжения 10. Вход регулируемого источника 10 через коммутирующие элементы (контакты) 14 и 19 ре- 30 лейного распределителя 5 соединен с выходами дополнительных пороговых элементов

11 и 12.

Устройство построено на серийно выпускаемых промышленностью приборах..Так, в качестве блока управления 2 применен

35 высокоточный изодромный регулятор температуры BPT-2, работающий в комплекте с термопарой,с аналоговым выходом от 0 до 5 МПа. Пороговые элементы 3 и 4 вацие при достижении выходным сигналом управления 1/3 диапазона, (1 мА), а пороговый элемент 4 срабатывает при 3 1 (2/3) диапазона выходного сигнала блока управления.

При отклонении температуры в автоклаве от заданной сигнал на выходе блока управления 2 изменяется от 0 до 5 мА по выбранному закону регулирования. При нулевом значении сигнала мощность электронагревателя равна нулю, а при 5 мА — максимальному значению 300 квт. При изменении сигнала от 0 до 5 мА мощность электронагревателя изменяется в соответствии с выбранным законом регулирования от 0 до

300 квт.

При изменении сигнала блока 2 в границах от 0 до 1/3 диапазона выходного сигнала источник 10 плавно изменяет мощность секции 6 от нуля до максимума (100 квт).

По достижении выходным сигналом блока управления 1/3 своего максимального значе :ня пороговый элемент 3 воздействует на командный элемент 15 релейного распределителя 5, в результате чего коммутирующие элементы 14 отключают источник 10 от блока управления 2 и подключают к дополнительному пороговому элементу 11 (вычитающему из сигнала блока 2 величину 1 мА). з

В результате сигнал на входе источника 10 становится равным нулю. Одновременно силовые переключающие элементы 17 релейного распределителя 15 отключают секцию 6 от регулируемого источника питания 10 и подключают к нему секцию 7, а секцию 6 подключают к источнику нерегулируемого напряжения 9.

При изменении сигнала блока управления 2 от 1 2 до 3+- мА (от 1/3 до

2/3 диапазона) сигнал на входе источника

10 вновь изменяется от 0 до 1 2 мА) за

3 счет постоянного вычитания из сигнала блока управления 1 — мА), мощность г секций 7 меняется от 0 до 100 квт.

По достижении выходом блока управления 2 величины 3 3 мА (2/3 диапазона) сраба1 тывает -пороговый элемент 4, коммутирующий элемент 19 отклочает источник 10 от дополнительного порогового элемента 11 и подключает источник 10 к дополнительному пороговому элементу 12 (вычитающим из сигнала блока управления 3 — — мА) сигнал на входе источника 10 вновь становится равным нулю.

Одновременно силовой переключающий элемент 18 отключает секцию 7 от источника 10 и подключает к нему секцию 8; а секцию 7 подключает к источнику нерегулируемого напряжения 9. Дальнейшее увеличение сигнала блока 2 вновь приводит к изменению сигнала на выходе источника 10 от 0 до 2/3 мА, что вызывает изменение мощности секции 8 от 0 до 100 квт.

632997

Формула изобретения

1 6 7 в Q

ЦНИИПИ Заказ 6553/38 Тираж 991 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4

При уменьшении сигнала блока 2 от максимума до нуля подводимая плавно уменьшается по выбранному закону: плавно выводится мощность секции 8, в точке соответствующей 2/3 диапазона сигнала. блока 2, пороговый элемент 4 отключает командный элемент 16 релейного распределителя 5, силовой переключающий элемент 18 отключает секцию 8 от источника,10 и переключает секцию 7 на источник 10. Одновременно коммутирующий элемент 19 отключает от источника 10 дополнительный пороговый элемент

12 и подключает элемент 11. Суммарный сигнал на входе источника 10 становится равным 1 2 мА и мощность секции 7

3 остается равной 100 квт (как и при питании от источника 9). Операция, аналогичная описанной, повторяется при уменьшении

2 выхода блока управления до 1=. мА. При

3 уменыпении сигнала блока 2 от 1 — до 0 происходит уменьшение мощности секции 6 от 100 квт до О.

Таким образом, несмотря на то, что с помощью источника регулируемого напряжения плавно изменяется мощность всегда лишь одной секции электронагревателя, а остальные отключены, или подключены к источнику нерегулируемого напряжения, удается при изменении сигнала регулятора температуры от нуля до максимума и обратно, плавно изменять мощность всего электронагр вателя автоклава. Вследствие этого блок управления температуры может иметь любой закон регулирования. То есть предлагаемое устройство совмещает положитель6 ные стороны позиционных устройств регулирования (высокую экономичность, минимальные потери мощности) и устройств плавного регулирования (высокая точность и надежность устройства) .

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, под10 ключенный к блоку управления, к выходу которого через пороговые элементы подключен релейный распределитель, через контакты которого секции нагревателя подключены к источнику питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены регулируемый источник питания и дополнительные пороговые элементы, причем вход регулируемого источника питания подключен к выходу блока управления непосредственно, через контакт релейного распределителя и через последовательно соединенные первый дополнительный пороговый элемент и контакты релейного распределителя, второй дополнительный пороговый элемент и контакты релейного распределителя, а выход регулируемого источника питания подключен через контакты релейного распределителя к секциям нагревателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 273548, кл. 42 q 2/05, 1968.

2. Описание автоклава формы «Sack».