Устройство для индикации температурных интервалов

 

О П И С А Н И Е (п)901845

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сонтз Советских

Соцнапнстнчесннх

Ресттубттнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (SI ) Дополнительное к авт. санд-ву 1т 543839 (22)Заявлено 02.06.80 {21) 2936074/18-10 с прнсоеднненнехт заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.82. бюллетень М 4 (51)М. Кл.

G 0 l К 7/20

Ввударствс @ llo<

CCCP ав авлвн изе4рвтеиий н втхрыти11 (53) УДК654,924 (088.$) Дата опубликования описания 30.01.82

{72) Авторы изобретения

В.В.Царев, Л;И.Биберман, 3..Г.Петров и Е.

{71 ) Заявитель

Харьковский институт радиоэлектрони (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ТЕИПЕРАТУРНЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к термочувствительным элементам и может нспользоваться в телеизмерительных системах, в частности в системах автоматической аварийной сигнализации в качестве датчика, осуществляющего дистанционный допусковый контроль температуры.

По основному авт. св. 9 543839 известно устройство для индикации температурных интервалов, содержащее генератор выполненный на негатроне, парильно которому подключены источник питания и колебательный контур, выполненный в виде последовательно соединенных индуктивной обмотки и конденсатора, параллельно которому подключена цепочка из соединенных разделительного конденсатора и термочувствительного резистора, а параллельно индуктивной обмотке подключен регулировочный потенциометр, Принцип действия устройства основан на зависимости амплитуды и частоты колебаний генератора от сопротивления чувствительного элемента, в качестве которого используется терморезнстор.

Известное устройство обеспечивает дистанционный контроль двух пороговых значений температуры при простой, надежной и экономичной схеме устройства (1 1.

Недостатками устройства являются постоянное наличие сигнала определенной частоты в эфире, необходимость сравнительно частой замены или подзарядки автономного источниl5 ка питания, что снижает надежность работы устройства и ухудшает условия его эксплуатации, появляется возможность ложного срабатывания уст20 ройства из-за сужения области устойчивости и перехода схемы от режи4 ма высокочастотных к режиму низкочастотных колебаний при незначительном изменении сопротивления термо901845 резистора. В частности, ширина области устойчивости быстро сужается при уменьшении отношения L/C/R/ где 1.. и С вЂ” параметры колебательного контура, ) К1 — модуль отрицательного сопротивления негатрона в рабочей точке.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности работы устройства. 10

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок формирования контрольного сигнала и два параллельно соединенных между собой релейных элемента, включенных .последовательно в цепь питания негатрона, причем управляющий вход одного релейного элемента соединен с блоком формирования контрольного сигнала, а термочувствительный пре- 20 образователь второго релейного элемента помещен в контролируемую среду.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для индикации температурных интервалов. 25

Устройство содержит источник 1 питания, негатрон 2, последовательньй колебательный контур, состоящий из индуктивной обмотки 3 и конденсатора

4, регулировочный потенциометр 5, Зу термочувствительный резистор 6, разделительные конденсаторы 7 и 8, релейные элементы 9 и 10 и блок 11 формирования ко» трольного сигнала.

Устройс во работает следующим образом.

Если температура контролируемой среды находится ниже первого порога срабатывания, то цепь питания негатрона 2 разомкнута, так как управляемые релейные элементы 9 и 10 разомкнуты, и выходной сигнал отсутствует. Релейный элемент 10 может быть выполнен, например, в виде электронного ключа на транзисторном каскаде, в базовую цепь которого включен терморезистор с отрицательным температур ным коэффициентом сопротивления. При этом режим каскада выбирается таким, чтобы коллекторный ток был близ- ® ким к нулю с целью экономного использования мощности источника 1 питания

Б этом режиме транзисторный каскад заперт, а цепь питания разомкнута.

При достижении температурой первого М порогового значения транзистор отпирается и переходит в насыщенное состояние. Цепь питания негатрона ф замыкается. Йсполнительный орган релейного элемента 10 может быть выполнен в виде биметаллической пластины либо пружины, замыкающих цепи питания негатрона при достижении температуры контролируемой среды, установленного порогового значения.

В схеме генератора возникают высокочастотные колебания. Выходной сигнал устройства может быть зарегистрирован, например, настроенным колебательным контуром, находящимся на пункте централизованного наблюдения. Полученный высокочастотный сигнал свидетельствует о превышении температурой контролируемой среды первого порогового значения и может использоваться в системе дистанционного контроля в качестве предварительного сигнала.

При дальнейшем увеличении температуры сопротивление термочувствительного резистора, имеющего положительный температурный коэффициент сопротивления, увеличивается, При этом частота колебаний генера тора изменяется незначительно, а амплитуда колебаний уменьшается.

В случае увеличения сопротивления терморезистора до значений диапазона где R — сопротивление термочувствительного резистора, Р= — — волновое сопротивление кон еС тура

R — сопротивление регулнровочР ного потенциометра, колебания срываются, что свидетельствует о достижении температурой контролируемой среды второго порогового значения

В случае дальнейшего повышения температуры и достижения третьего порогового значения, колебания в схеме генератора вновь возникают, но на более низкой частоте.

Данный сигнал может быть зарегистрирован с помощью другого колебательного контура, установленного в устройстве контроля на пункте централизованного наблюдения и настроенного на соответствующую частоту. Полученный сигнал свидетельствует о превышении контролируемой температурой установленного значе901845

Таким образом, иа основе предлагаемого устройства может быть создана высокоэффективная централизованная система автоматической аварийной сигнализации, например пожарной, на множестве объектов с передачей измерительной и командной информа50 ции по беспроводным линиям связи с использованием принципа частотного разделения,каналов связи. Применение устройства обеспечивает также возможность использования частотных

55 реле, настроенных на определенные частоты, в исполнительных органах различных автоматических систем контроля и управления, например в установ-. ния и может, например, одновременно служить сигналом тревоги для подразделения пожарной охраны, а также использоваться для запуска установок пожаротушения и дымоудаления 5 в системах автоматической пожарной защиты.

Следует отметить, что значения частот колебаний на порогах температурного интервала различаются 0 примерно на порядок, а ширина эоны температур, в.которой колебания отсутствуют,зависит от величины со,противления потенциометра Рр и может регулироваться при настройке устройства.

Контроль работоспособности устройства,осуществляется при помощи управляемого релейного элемента

9, в качестве которого может исполь- 20 зоваться частотное реле, настроенное на определенную частоту, не совпадающую с частотами колебаний генератора.

При этом в режиме контроля на устройство подается сигнал с блока

11 формирования контрольного сигнала поступающий на управляющий. вход частотного реле. В результате срабатывания управляемого релейно- З0

ro элемента 9, цепь питания негатрона замыкается при нормальной температуре контролируемой среды. На входе устройства возникают колебания на частоте, соответствующей первому порогу срабатывания, которые могут быть зарегистрированы на пункте централизованного наблюдения по описанному выше принципу. Отсутствие сигнала на выходе устройства в режиме 40 контроля свидетЕльствует о его неисправности. ках автоматического пожаротушения и дымоудаления. Использование нескольких порогов срабатывания устройства приводит к значительному снижению вероятности ложных срабатывании. Отсутствие постоянного сигнала на выходе устройства при нахождении температуры контролируемой среды в допустимом интервапе обеспечивает устранение помех при функционировании системы в нормальныхусловиях.

Некоторое усложнение предлагаемого устройства, связанное с включением двух релейных элементов и блока

/ формирования контрольного сигнапа является экономически оправданным, так как обеспечивает подачу топько кратковременных сигналов в случае возникновения пожарной опасности или в режиме контроля. Это приводит к значительному повышению эффективности предлагаемого устройства по сравнению с известным, в котором сигнал, свидетельствующий о нормальном температурном режиме контролируемой среды, излучается постоянно. При большом количестве объектов контроля, данная ситуация приводит к крайне нерациональному расходованию мощности источников питания и созданию радиопомех в широком диапазоне частот.

Таким образом, предлагаемое устройство представляет собой автономный датчик системы аварийной сигнализации, который сочетает возможность дистанционного порогового контроля температуры при простой, надежной и экономичной схеме устройства с повышенной достоверностью определения аварийной ситуации н улучшением эксплуатационных характеристик.

Формула изобретения

Устройство для индикации температурных интервалов по авт. св.

Ф 543839, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы устройства, в него введены блок формирования контрольного сигнала и два параллельно соединенных между собой релейных элемента, включенных последовательно в цепь питания негатрона, причем управляющий вход одного релейного элемента соединен с блоком формирования контрольного сигнала, а термочувствительный преобразователь второго релейного элемента помацен в контролируемую среду»

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 543839, кл. G Ol К 7/20, 1975.

Составитель Н. Горшкова

Редактор Е.Дичинская Техред Т. Маточка Корректор C.щекмар

Заказ 12358 50 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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