Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию неэлектрических величин, в частности температуры , с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатирования с малым временем установления рабочей темпе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (я) 4 G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031847/24-24 (22) 03..03 ° 86 (46) 15.06.88. Бюл. )) 22 (72) Т.В.Аржанникова и Т.В.Алексеева (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(525934, кл. G 05 D 23/19, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 657417, кл. G 05 D 23/19, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию неэлектрических величин, в частности температуры, с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатирования с малым временем установления рабочей темпе1403024 ратуры. Цель изобретения — упрощеНие устройства и повышение его надежности при регулировании температуры двух объектов. Для этого устройство для регулирования температуры содержит первый датчик температуры 1, второй датчик температуры 2, первый задатчик температуры 3 и второй задатчик температуры 4, компаратор 5, Источник постоянного напряжения б, Содержащий четыре выпрямительных

Диода 7,8,9 и 10 и стабилизатор 11

Первый тиристорный исполнительный элемент 12, второй тиристорный исполнительный элемент 13, первый нагИзобретение относится к автоматическому регулированию иеэлектрических величин, в частности температуры, с использованием электрических 5 средств и может быть использовано в системах термостатирования с малым временем установления рабочей температуры.

Цель изобретения — упрощение 10 устройства и повьппение надежности

При использовании его для регулирования температуры двух объектов.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.15

Устройство для регулирования температуры содержит первый 1 и второй 2 датчики температуры, первый 3 и второй 4 эадатчики температуры, компаратор 5, источник 6 постоянного напряжения, содержащий четыре выпрямительных диода 7 — 10 и стабилизатор 11, первый 12 и второй 13 тиристорные исполнительные элементы, первый 14 и второй 15 нагреватели, источник 16 пе25 ременного напряжения и диодный комму гатор 17, выполненный на четырех коммутирующих диодах 18 — 21.

Стабилизатор ll выполнен на резисторе 22 (вход стабилизатора 11), включенном последовательно с катодом стабилитрона 23, анод которого (выход стабилизатора 11) соединен с катодом стабилитрона 24 и через конденсатор 25 с анодом стабилитрона 24 (вы- 35 ходом стабилизатора 11). реватель 14, второй нагреватель 15 и источник переменного напряжения

16, а также диодный коммутатор 17 на четырех коммутирующих диодах 18, 19, 20, 21. Устройство для регулирования температуры позволяет осуществить независимое отслеживание температуры двух объектов регулирования за счет введения дополнительного диодного коммутатора, состоящего иэ четырех диодов. При этом частота опроса является максимально возможной для устройств регулирования температуры с тиристорными исполнительными элементами. 1 ил.

Компаратор 5 выполнен на операционном усилителе 26, инвертирующий вход которого (первый вход компаратора 5) через резистор 27, а неинвертирующий (второй вход компаратора 5) через резистор 28 подключены к выходу ста билизатора 11, Выход операционного усилителя 26 соединен с катодом диода 29, анод которого через резистор

30 соединен с базой транзистора 31 и одним концом резистора 32, другой конец которого, эмиттер транзистора

31 и катод диода 33 соединены с выходом стабилизатора 11. Анод диода 33 и коллектор транзистора 31 подключены к резистору 34 (выходу компаратора 5).

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.

В начале положительной полуволны напряжения сети через первый нагреватель 14, первый выпрямительный диод

7 и третий выпрямительный диод 9 протекает ток стабилизации стабилитронов 23 и 24, Через резистор 27 и третий распределительный диод 20 протекает ток первого датчика 1 температуры. Через резистор 28 и третий распределительный диод 20 протекает ток первorо задатчика 3 температуры, Таким образом, в начале положительной полуволны напряжения сети через первый нагреватель 14 протекает незначительный ток, практически не вызывающий нагрев первого объекта термостатирова1403024 ния, и формируются напряжения питания компаратора 5, в котором осуществляется сравнение напряжения первого датчика 1 температуры и напряжения первого задатчика 3 температуры, определяющего требуемую температуру отслеживания объекта термостатирования.

В начале отрицательной полуволны 10 напряжения сети через второй нагреватель 15, второй выпрямительный диод

8 и четвертый выпрямительный диод 10 протекает ток стабилизации стабилитронов 23 и 24. Через резистор 27 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго датчика 2 температуры. Через резистор 28 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго задатчика 4 температуры. 2п

Таким образом, в начале отрицательной полуволны напряжения сети формируются напряжения питания компаратора 5, в котором осуществляется сравнение напряжения второго датчика 2 25 температуры и напряжения второго задатчика 4 температуры, определяющего требуемую температуру отслеживания второго объекта термостатирования.

При включении устройства в начале 30 положительной полуволны напряжения сети операционный усилитель 26 фор-. мирует напряжение, открывающее транзистор 31. Через первый выпрямительный диод 7, стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и первый коммутирующий диод 18 протекает ток спрямления первого тиристорного исполнительного элемента 12. Как только тиристор 12 откроется и подключит первый наг-. 4б реватель к сети, потенциал анода тиристора 12 станет практически равным . потенциалу катода третьего выпрями" тельного диода 9 и произойдет отключение источника 6 постоянного напряжения, первых датчика и задатчика температуры и компаратора 5.

В начале отрицательной полуволны напряжения сети операционный усилитель 26 формирует напряжение, открыва- ющее транзистор 31. Через второй выпрямительный диод 8, стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и второй комму- тирующий диод 19 течет ток спрямления второго тиристорного исполнитель- б ного элемента 13. Как только тиристор

13 откроется и подключит второй нагреватель 15 к сети, потенциал анода тиристора 13 станет практически равным потенциалу катода четвертого выпрямительного диода 10 и произойдет отключение источника постоянного напряжения, вторых датчика и задатчика температуры и компаратора 5. Таким образом осуществляется нагрев первого и второго объектов термостатирования до требуемых температур отслеживания, при этом элементы источника постоянного напряжения, датчиков, задатчиков температуры и компаратор находятся под нагрузкой только в течение переходных процессов в схеме в начале положительной и отрицательной полуI волн напряжения сети.

Как только температура в месте расположения первого датчика температуры достигнет требуемой температуры первого объекта термостатирования, операционный усилитель 26 сформирует сигнал, при котором транзистор 31 будет закрыт в течение положительной полуволны напряжения сети.

Первый нагреватель 14 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположения первого датчика 1 температуры не станет меньше требуемой.

Как только температура в месте расположения второго датчика 2 температуры достигнет требуемой температу ры второго объекта термостатирования, операционный усилитель 26 сформирует сигнал, отключающий второй нагреватель 15 в течение отрицательной полуволны напряжения сети. Второй нагреватель 15 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположения второго датчика 2 температуры не станет меньше требуемой для второго объекта термостатирования.

Таким образом, устройство для регулирования температуры позволяет осуществить независимое отслеживание температуры двух объектов регулирования за счет введения дополнительного диодного коммутатора, состоящего иэ четырех диодов. При этом частота опроса является максимально возможной для устройств регулирования температуры с тиристорными исполнительными элементами.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее первый и второй резистивные датчики температуры и первый и второй резистивные эадатчики

1403024 но с управляющими входами первого и второго тиристорных исполнительных элементов, аноды которых подключены соответственно к анодам первого и второго выпрямительных диодов, катоСоставитель Л.Птенцов

Техред А.Кравчук

Редактор А.Лежнина

Корректор В.Бутяга

Заказ 2858/38 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 температуры, тиристорные исполнительные элементы, аноды которых подключены к первым выводам соответствующих нагревателей, источник постоянного напряжения, содержащий четыре выпрямительных диода и стабилизатор, выходы которого подключены к выводам питания компаратора, и источник переменного напряжения, о т л и ч а ю- 0 щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения.надежности при использовании его для регулирования темгературы двух объектов, оно дополнительно содержит диодный коммутатор, выполненный на четырех коммутирующих диодах, при этом аноды первого и второго коммутирующих диодов подключены к выходу компаратора, катоды первого и второго коммути- 20 рующих диодов соединены соответственды которых соединены с входом стабилизатора напряжения, выход которого подключен к анодам третьего и червертого выпрямительных диодов, анод третьего коммутирующего диода через первый датчик температуры и первый задатчик температуры подключен соответственно к первому и второму входам компаратора, которые соответственно через второй датчик температуры и второй задатчик температуры подключены к аноду четвертого коммутирующего диода, при этом катоды третьего коммутирующего диода, третьего выпрямительного диода, первого тиристорного исполнительного элемента и второй вывод второго нагревателя подключены к первому выводу источника переменного напряжения, а катоды четвертого коммутирующего диода, четвертого выпрямительного диода, второго тиристорного исполнительного элемента и второй вывод первого нагревателя подключены к второму выводу источника переменного напряжения.