Устройство для регулирования температурытермоэмиссионного преобразователя

 

дт.-. е - г« ° - С нот@на 14 6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

«i> 798757 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

Ф (22) Заявлено 09е04 79 (21) 2751152/18-24 (51)М. КлЗ

G 05 D 23/19 с присоединением заявки ЙФ (23) Приоритет

ГОсуйаРствфкмы» КОмктфт

СССР ао аелам изобретений я открнтнй

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень Й9 3 (53) УДК 621. 555, . б (088 ° 8) Дата опубликования описания 2 3,0181 (72) Авторы изобретения

Г,М. Иаилов и N.M Карпенко (71) Заявитель (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОЭМИССИОННОГО

ПРИБОРА

Изобретение относится к автоматижскому рет улированию тепловых процессов и может быть использовано, в частности, для электронного нагрева с помощью электрического нагревателя катода электронных приборов (например, термоэмиссионного преобразователя) в режиме стабилизации тепловой мощности, подводимой к объекту нагрева.

Известен регулятор электронагрева катода термоэмиссионного преобразователя, содержащий последовательно соединенные источник питания, исполнительный орган датчик мощности нагрева, элемент сравнения и усилитель задатчик мощности нагрева, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, причем выход уси-. лителя подключен ко второму входу исполнительного органа (1) . 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования темпера туры термоэмиссионного преобразователя, содержащее последовательно соединенные источник питания, исполнительный орган, датчик мощности нагрева, сумматор, элемент сравнения, усилитель и блок управления, источник анодного напряжения, к выходу ко- З0 торого через датчик мощности электронного потока подключен второй вход сумматор, и задатчик мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, причем выход блока управления соединен со вторым входом исполнительного органа.

Устройство работает в режиме токов насыщения, когда ток электронной бомбардировки (в зависит только .от температуры нагревателя Т„ . В этом режиме могут быть получены достаточнЬ большие теплоэые мощности при относительно низких Тн, в результате чего значительно увеличивается срок службы нагревателя .(21 .

Однако устройство в таком исполнении характеризуется относительно низким качеством регулирования и малым запасом устойчивости, что обусловлено динамическими свойствами системы нагреватель-объект нагрева (катод). Объясняется это тем, что мощность нагрева равна:Р = Рн. + Рв, где Р— мощность нагревателя, РВ мощность электронного потока и при комбинированном нагреве в режиме токов насыщения наблюдается сильная зависимость мощности РВ от моЩности

798757 Р,ф. Связь осуществляется через температуру нагревателя, так как Ле Х(Т„).Кроме того, в системах нагрева цилиндрической конструкции, таких, например, как нагреватель-катод коаксиального термоэмиссионного прибора, наблюдается сильное влияние .температуры объекта нагрева (катода)

1на температуру нагревателя. В результате, при обработке системой автоматического регулирования (САР) регули- фо рующего воздействия и внешних возмущений значение мощности P устанаве ливают не мгновенно, как значение . мощности Рн, а по истечении некоторого времени, определяемого постоян ными времени нагревателя и катода. 15

Наличие указанного фактора не позволяет в условиях действия таких возмущений, как колебания напряжения сети и электронное охлаждение катода (наиболее характерное возмущение для 20 термоэмиссионного прибора, возникающее в результате отбора рабочего тока на анод), повышать качество регулирования и сохранять при этом требуемый запас устойчивости, если в д5

CAP тепловой мощности использовать регулятор, реализуемый пропорциональный закон регулирования (именно по такому закону ведется регулирование в известном устройстве, чем и достигается высокая надежность и простота эксплуатации CAP) ° Улучшение же качественных показателей путем усложнения закона регулирования приводит к снижению надежности и трудностям по настройке и эксплуатации устройства.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования 40 температуры термоэмиссионного прибора, содержащее последовательно соединенные источник питания нагревателя, исполнительный орган, датчик мощности нагрева, сумматор, элемент 45 сравнения и усилитель., источник анодного напряжения, к выходу которого через датчик мощности электронного потока подключен второй вход сумматора, задатчик мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, и блок управления, выход которого соединен со вторым входом исполнительного органа, введены последовательносоединенные корректирующий блок и компаратор, второй вход которого подключен к выходу усилителя, выход - ко входу блока управления, а вход корректирующего блока подключен к выходу датчика мощности электронного щ нагрева.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,.

Устройство для регулирования тем-, пературы термоэмиссионного прибора 1 5 содержит последовательно соединенные источник 2 питания нагревателя, исполнительный орган 3, датчик 4 мощности нагрева, сумматор 5, элемент б срав- нения и усилитель 7, источник 8 анодного напряжения, к выходу которого . через датчик 9 мощности электронного потока подключен второй вход сумматора 5, эадатчик 10 мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента б сравнения, блок

11 управления, выход которого соединен со вторым входом исполнительного органа 3, последовательно соединенные корректирующий блок 12 и компаратор

13, второй вход которого подключен к выходу усилителя 7, выход — ко вхо: ду блока 11 управления, а вход корректирующего блока 12 подключен к выходу датчика 9 мощности электронного потока.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливается требуемое значение выходного напряжения источника 8, С помощью задатчика 10 подается питание на нагреватель. По достижении последним температуры, при которой появляется ток электронной бомбардировки, вступает s действие дополнительно нагрева электронной бомбардировкой.

По мере нагрева возрастает Р, а значение мощности Р автоматически устанавливается таким, какое необходимо для поддержания равновесия между Т и Е. Посел вывода объекта на заданный температурный режим, для поддержания постоянства тепловой мощности, мощности Р„ и Р измеряются с помощью датчиков соответственно 4 и 9. Выходные напряжения суммируются в сумматоре 5, полученный сигнал сравнивается с помощью элемента б сравнения с опорным сигналом эадатчика 10. Разностный сигнал усиливается усилителем 7 и поступает на один из входов компаратора 18, на другой же вход подается выходной сигнал корректирующего блока 17, пропорциональный мощности Ре, который вычитается из сигнала управления. С выхода компаритора 13 сигнал поступает через блок 11 управления на исполнительный орган 3 и последний устанавливается в положение, соответствующее заданному значению мощности нагрева.

Наличие компаратора, корректирующего блока с передаточной функцией

Жч Р - „ (йа — пеРедаточная функция ац (р) исполнительного органа) и соответствующих связей между элементами устройства делает объект регулирования безынерционным относительно регулирующего воздействия и возмущения, связанного с изменением напряжения сети., более того, обеспечивает инвариантность регулируемого параметра

7.98757!

Формула изобретения

Составитель Л. Птенцова

Редактор Т. Кугрышева Техред С.Мигунова Корректор M. Демчик. Заказ 10029/63 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 относительно изменения рабочего тока термоэмиссионного прибора. Таким образом, повышается точность устройства для электронного нагрева объектов.

Устройство для регулирования температуры термоэмиссионного прибора, содержащее последовательно соединенные источник питания, исполнительный орган, датчик мощности нагрева, сумматор, элемент сравнения и усилитель, источник анодного напряжения, к выходу которого через датчик мощности электронного потока подключен второй вход сумматора, эадатчик мощности нагрева, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, и блок управления, выход которого соединен со вторым входом исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устррйства, в него введены последовательно соединенные корректирующий блок и коммутатор, второй вход которого подключен к выходу усилителя, выход — ко входу блока управления, а вход корректирующего блока подклю« чен к выходу датчика мощности электронного нагрева.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гарбер Л. Я. и др. Стабилизированный регулятор электронагрева катода термоэмиссионного преобразователя. — Приборы и техника эксперимента, 1974, Р 4 с. 130-131

2, Маилов Г. M. и Карпенко М. М.

Стабилизация тепловой мощности катода термоэмиссионного преобразователя при комбинированном нагреве. При20 боры и техника эксперимента, 1975, Р 6, с. 162-164 . (прототип) .