Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и, в частности, к устройствам регулирования низких температур. Цель изобретения - упрощение настройки. Уст-: ройство содерж11т широтно-дашульсный регулятор температуры, к выходу которого через усилитель подтсчючен первьв исполнитачьньй элемент (нагреватель), и обеспечивает упрощение настройки за счет подключения к зькоду широтноиг-тульсного модулятора, широтно-импульсного демодулятора, управляющего через релейный элемент втчэрым исполнительным элементом (компрессорсм холодильной машины). 2 ил„

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ai (51) 4 С 05 D 23/19

8ЖЩ ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4275583/24-24 (22) 01. 07.87 (46) 23.03.89. Бкп. N - 11 (72) В.К. Семеновский (53) 62 1.555(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

744506, кл. Г 05 D 23/19, 1977.

Авторское свидетельство СССР и 842745, кл. Г 05 D 23/19, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры

Изобретение относится к области автоматическогo регулирования температуры и, в частности, к устройствам для регулирования низ.ких температур.

Целью изобретения является упрощение настройки.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы его работы.

Устройство содержит датчик 1 температуры, усилитель 2, широтно-импульсный модулятор 3, усилитель 4 мощности, широтно-импульсный демодулятор 5, релейный элемент 6, задатчик 7 температуры, первый исполнительный элемент 8 (например, нагреватель) и второй исполнительный элемент 9 (например, компрессор холодильной машины).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (т.е. в момент подачи электропитания) на первом

„„SU„„1467538 и, в частности, к устройствам регулирования низких температур. Цель изобретения — упрощение настройки. Устройство содержит широтно-имгульсный регулятор температуры, к выходу которого через усилитель подключен первый исполнительный элемент (нагреватель), и обеспечивает упрощение настройки за счет подключения к:. ûõà.:ó широтнои гульсного модулятора, широтно-импульсного демодулятора, управляюще -о через релейный элемент в=орым исполнительным элементом (компрессорсм холодильной машины). 2 ил.

2 входе широтно-импульсного модулятора (11ЛГМ) 3 присутствует сиг .ал U — U (Т „) /T > = Т . с выхода датчика 1, прошедший через усилитель 2 (Т „,— температура в термокамере, в первый момент равная температуре окружающей среды Т Р). На второй вход lilKf 3 подано напряжение U > с задатчнка 7 (U =

= U g,), числе нно ра в кое ус та новившемуся значению сигнала U, при температуре Т „. = T„ — ВТ, где Тк, — требуемое (заданное7 значeниe температуры в камере; ST — величина c.ò-.aтической ошибки.

При этом скважность О сигнала на вьг<оде li2M 3 Q = -, т.е. выходной сигнал ЛП 3 U фак1нческн равен

U /0 = = О, и соответственно на выходе усилителя 4 можаи.ости, нагруженного на нагреватель 8, цg = О, выходной сигнал широтно-импульс нс го демодулятора 5 максимален и включает реУстройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик, температуры, усилитель, последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности и первый исполнительный элемент, а также последовательно соединенные релейный элемент и второй исполнительный элемент, причем выход датчика температуры через усилитель мощности соединен с одним из входов широтноимпульсного модулятора, другой вход которого подключен к выходу задатчика температуры, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью настройки, устройство содержит широтно-импульсный демодулятор, подключенный входом к выходу широтно-импульсного модулятора, а выходом — к входу релейного элемента. з 146753

JIeIIHblA элемент 6, подсоединяющий компрессор 9 к силовой сети. Таким образом, при подаче электропитания нагреватель 8 выключен, компрессор 9 холодильной машины включен и темпера5 тура в камере начинает понижаться.

При уменьшении температуры Т,, начиная с некоторого значе:-. ья Т „ T „„ на выходе 1цИМ 3 появляют я импульсы напряжения со скважностью Q(T — Т „) ф (уменьшающейся с понижением Т ), подтверждающие состояние демодулятора 5 (а значит, и элемента 6). При дальнейшем снижении температуры Т „ в камере скважность Q

ШИМ 3 продолжает уменьшаться, а количество тепла, отдаваемого нагрева- телем в камеру, увеличивается, компенсируя отбор тепла холодильной машиной, пока оба эти процесса не уравновесятся (фиг. 2) при Т < - — Т„,.

В дальнейшем регулирование температуры Т „ происходит при работающей холодильной машине непрерывно с по- 25 мощью нагревателя в зависимости от изменения скважности, зависящей в свою очередь от величины отклоне— ния температуры в камере Т q от заданного значения Т „,. И только в слу- 3р чае, когда величина Ц приближается к крайнему значению Q 1, т.е . нагреватель отдает количество тепла, близкое к максимальному, средний уровень напряжения на входе демодулятора 5 смещается так, что его выходной сигнал достигает величины, достаточной для перехода релейного элемента 6 в другое состояние, что приводит к .отключению компрессора 9. 4О

Широтно-импульсный демодулятор может быть реализован в виде порогового элемента с гистерезисом, который меняет свое состояние при Я 1 и

Ц сь . Возможна безгистерезисная реализация демодулятора, но тогда гистерезисом должен обладать релейный элемент б. При повышении температуры, процесс повторяют.

Привязка сигнала включения и вы50 ключения компрессора 9 к скважности

Г сигнала с выхода ШИИ 3, управляющего нагревателем, а не к выходному сигналу усилителя 2, устраняет необходимость в параллельном контуре регулирования, не связанном со скважностью, который потребовал бы сопряжения с основным контуром регулирования, что затрудняет настройку системы.

Действительно, если холодильную машину выключать по уровню сигнала на выходе усилителя 2, то необходимо определить уровень этого сигнала при

1 и, соответственно, настроить пороговое устройство, которым в данном случае надо заменить демодулятор

5 (аналогично известному устройству).

Вместе с тем, речь идет о выключении холодильной машины на границе области регулирования, а не о какой-то определенной температуре, о которой известно только то, что она должна быть ниже, чем Т,. Срабатывание же при О = Q »„ = 1 может быть достигнуто вообще без настройки (при достаточно малых допусках на элементы демодулятора 5), что может привести лишь к потере практически не более

17. рабочего диапазона значений Q (Q 100-1, 1), соответствующего узкому интервалу значений разности Т „— — Т к (обычно менее 1-3 С).

Таким образом, устройство обеспечивает при высокой точности и надежности регулирование низких температур и несложно при этом в настройке.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1467538

Составитель Г. Крейман

Редактор В, Данко Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 1195/44 Тираж 788 Подписное

ВНЯКПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101