Устройство для термостатирования

 

Союз Советскми

Соцмвттмстмческмн

Респубттмм (i i 9(}75 I Д (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 18,06.80 (21) 2941590/18-24 с присоединением заявки М (23} Приоритет

Опубликовано 23.02.82, Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 26.02.82 (5! ) М. Кл .

G05 Q.23/24

3Ъоударотвапвй комитет

СССР йо делом изобретений и открытий (53) УДK 621,555..6(088.8) (Н. Т. Пархоменко, С. В. Манкевич, А. А. Баръпцников

1 и N. А. Москаленко

Ордена Трудового Красного Знамени институт биоХимии.— ... „ им. A. В. Палладина АН Украинской ССР (72) Авторы изобретения (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области регулирования температуры, в частности к устройствам для стабилиза тии температуры объекта, и может быть преимущественно использовано для термостатирования биологических объектов, процессы исследования которых предполагают наличие измерительных устройств с высоким выходным сопротивлением.

Известно устройство для стабилизации температуры термостата, содержащее

1О измерительную схему, исполнительный элемент и усилитель мощности.

Чувствительный элемент измерительной схемы расположен внутри термостата..

Выход одной из интегрирующих цепочек исполнительного элемента подключен ко входу усилителя мощности, выход другой — к источнику питания, а входы ин егрирутощих цепочек включены парал20 лельйо и зашунтированы контактом датчика температуры, что позволяет повысить точность работы устройства (1) .

Недостатком известного устройства является снижение точности стабилизации за счет температурного дрейфа усилителя на транзисторах.

Известно также устройство для термостатирования содержащее размещенный в корпусе термостата измерительный мост, выходная диагональ которого подключена к входу дифференциального усилителя постоянного тока, и усилитель мощности, через выходные элементы которого нагреватель подключен к источнику питания $2) .

Это устройство предусматривает температурную компенсацию, однако такая компенсация может быть только частным случаем при условии идентичного по величине, но разного по знаку дрейфа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является термостат, 00» держащий датчик и задатчик темп .р;зтчр1л. соединенные с регулятор» . нагрев ll ли

907 у охладитель, выполненные в виде кас кддной термоэлектроба тареи, переключатель B Виде диОдного чОста> в Одну диагональ котОрОГО ВКЛ.ОЧЕЦ Однц ИЗ каскадов термоэпектробатареи, а В другую диагональ — последовательно с оединенные регулятор с другими каскадами термоэлектробатареи (3 j .

Недостатком данного терчостата является бросок тока в исполнительных целях при переключении каскадов термо батареи.

Liens изобретения - повьпиецие точности измерения и уменьшение времени установления заданного режима терчостатирования.

Поставленная пель достигается теч„ что в устройстве для термостатировация, содержащем последовательно включенные чувствительный элемент, размещенный в корпусе термостата, измерительный блок, блок выработки управляющего напряжения и усилитель мощности с ключевым транзистором па выходе, а также последовательно соединенные и выполненные в виде термобатарей охладитель и нагреватель, подключенные к источнику питания, нагреватель включен между, переходом коллектор-эчиттер кл|ачевого транзистора усилителя мощности, Наиболее оптимальным является выпол кение охладителя и нагреватепч В виде терм оба тарей.

При таком схемном решении устройства для термостатирования изменение режима термостатирования в сторону увеличения температуры осуществляется путем увеличения тока подогрева, а В сторону уменьшения температуры — путем отключения нагревателя и подключения вместо него охладителя.

В обоих случаях усилитель мощности работает в непрерывном режиме (т, е. нагрузка от усилителя мощности не отключается), благодаря чему снижаются помехи и наводки имеющие место при импулъсном режиме работы усилителя мощнос ти.

На чертеже изображена блок-схема устройства для термостатитрования.

Устройство для термостатирования содержит измерительный блок 1, чувствительный элемент 2 которого размещен в корпусе 3 термостата. Чувствительный элемент 2 выполнен в виде терморезистбра, находящегося в непосредственной близости от объекта 4 терчостатнровация, находящегося в проточном растворе 5.

Гэ 1 ф

Терчорезцстор 2 Включен B одну диагональ измеритепьното блока 1, вторая диагональ которого подключена к входу блока 6 выработки управля|ощего напряжения, связанного с усилителем 7 мощности, через Выходной каскад 8 (клкчевой транзистор) которого нагреватель 9 (в виде термобатареи) подключен н источнику 10 питания.

1О Охладитель 11 выполнен, например, в в иде терм об а та рея.

Предлагаемое устройство для термостатирования работает следующим образом.

)$

Включение устройства и установление первоцачалъного режима термостатировация, а также изменение режима термостатирования в сторону увеличения температуры осуществляется путем увеличения тока подогрева. Для этого электрическая постоянная усилителя 7 мощности выбрана меньше постоянной времени термос татированной камеры (термостата), чro обеспечивает Отработку

25 отклонений температуры без автоколебаций. При этом выходной каскад (транзистор) 8 усилителя 7 мощности закрыт, и нагреватель 9 через малое сопротивление охладителя (термобатареи) 1 1 подключен к источнику 10 питания.

При изменении режима термос, татировация в сторону уменьшения темпе» ратуры напряжение на базе транзистора 8 имеет противоположный знак, вслед35 ствие чего транзистор 8 открывается, шунтируя нагреватель 9 и подключая

Охладитель 11 к источнику 10 питания.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает быстрое изменение режима термостатирования как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения температуры, при этом усилителЬ 7 мощности в обоих

:случаях работает на нагрузку {в непре45 рывноч режиме). Благодаря этому исключаются броски тока в моменты подключения и отключения нагрузки, снижается уровень помех и наводок, влияющих на измерительную аппаратуру, и повьппается

$6 точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для термостатирования, содержащее последовательно включенные чувс твительный элемент, размещенный в корпусе термостата, измерительный

9075 15 блок, блок выработки управляющего напряжения и усилитель мощности с ключевым транзистором на выходе, а также последовательно соединенные н выполненные в виде термобатарей охладнтель и нагреватель, подключенные к источнику питания, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повьппения точности, устройства, в нем нагреватель включен между переходом коллектор-эмиттер ключевого о транзистора усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авто;ское свндетепьство СССР. № 369557, кл. &05 Й 23/19, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 407293, кл. 6,05D 23/19, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 582504, кл. 605 Э 23/30, 1977 (прототип) .

Составитель А. Гулеев

Редактор В. Данко Техред 3. Фанта Корректор С. Комах

Заказ 588/56 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4