Электрический паяльник

 

Изобретение касается пайки, в частности устройств с регулируемой температурой паяльного жала. Цель изобретения - повышение динамической точности регулирования температуры жала за счет постоянного контроля градиента температуры узла жало - нагреватель. Электропаяльник содержит паяльное жало 1, монолитный цилиндрический нагревательный элемент 2, корпус 3, токовводы 4 и 5 и ручку 6. Первый термопарный спай образован материалами нагревателя 2 и токоввода 5, его температура определяется температурой жала. Второй спай образован нагревателем 2 и токовводом 4, его температура определяется температурой нагревателя, Терморегулятор, подключенный к токовводам 4 и 5, регулирует мощность нагревателя таким образом, что суммарная ЭДС в цепи остается постоянной . Конструкция датчика температуры, состоящего из двух последовательно включенных термопарных спаев, расположенных по линии распространения теплового потока от нагревателя к жалу, имеет только одно стабильное тепловое состояние, в которое она будет автоматически возвращаться при любых кратковременных тепловых воздействиях. 2 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{эцио В 23 К 3/02

ГОСУДАРСТВЕН-АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4623987/27 (22) 21.12,88 (46) 23.10.91. Бюл. N 39 (72) С. Н. Кузичев (53) 621.791.351(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1252095, кл. В 23 К 3/02, 1985. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПАЯЛЬНИК (57) Изобретение касается пайки, в частности устройств с регулируемой температурой паяльного жала. Цель изобретения — повышение динамической точности регулирования температуры жала за счет постоянного контроля градиента температуры узла жало — нагреватель. Электропаяльник содержит паяльное жало 1, монолитный цилиндрический нагревательный элемент 2, корпус 3, токовводы 4 и 5 и ручку 6. Первый термопар 42 1685647 А1 ный спай образован материалами нагревателя 2 и токоввода 5, его температура определяется температурой жала. Второй спай образован нагревателем 2 и токовводом 4, его температура определяется температурой нагревателя. Терморегулятор, подключенный к токовводам 4 и 5, регулирует мощность нагревателя таким образом, что суммарная ЭДС в цепи остается постоянной. Конструкция датчика тем ературы, состоящего из двух последовательно включенных термопарных спаев, расположенных по линии распространения теплового потока от нагревателя к жалу, имеет только одно стабильное тепловое состояние, в которое она будет автоматически возвращаться при любых кратковременных тепловых воздействиях. 2 ил.

Изобретение относится к пайке, в частности к конструкции электрических паяльников с контролируемой температурой паяльного жала, На фиг. 1 изобра>кен электропаяльник, 5 общий вид; на фиг, 2 — зависимости температуры жале электропаяльника so времени при различных соотношениях термоэлектродвижущих сил материалов, составляющихтермопару.

Электропаяльнык содержит паяльное 10 жало 1, монолитный цилиндрический нагревательный элемент 2, корпус 3, токовводы 4 и 5 и ручку 6. В данной конструкции первый термопарный спей, температура которого

Т1 определяется температурой жала, обра- 15 зован материалами нагревателя 2 и токоввода 5, второй — нагревателем 2 и токовводом 4.

Электрический паяльник работает следующим образом, 2О

Терморегулятор (не показан), подключенный к токовводам 4 и 5, регулирует мощность, подаваемук> на нагреватель таким образом, что суммарная ЭДС в этой цепи остается постоянной 25

E=(I< -!г)Тг+ (Ь-!з) Т - const, где Б — результирующая ЭДС образованной цепи;

11, Iz и!з — состветственно термоэлектродвижущие силы для материалов токо- ЗО ввода 3, нагревателя 2 и токоввода 4 (мк В/град);

Т1 и Тг — температура спаев, Пусть (1 1г) = п1, (2 !3) = лг, Я5 тогда

E = п1Тг + пгТ1-= const. (")

Такое равенство выполняется, если изменение, например, температуры Т1 приводит к пропорциональному в соответствии с 4О коэффициентами п и пг изменению температуры Тг, т.е. подбором электродвижущих сил It, Ь и 1з можно задавать коэффициент пропорциональности взаимного изменения температур Тг и Т1 г:ри Е = const. 45

Рассмотрим динамику этого процесса,.

IlpM включении нагрева Т1 Тг (orlepeжающий нагрев нагревателя), когда значение ЭДС в цепи достигает заданного 5О уровня, температура Т> ниже номинальной, Тг — выше. Нагрев отключается и начинается перерасп ределение температуры между нагревателем и >калом, при этом терморегулятор старается обеспе- 55 чить выполнение зависимости (1) в соответствии с коэффициентами п1 и аг.

Далее устанавливается режим статическОГО равновесия, когда градиент ТОМпер8туры между Тг и Т> остается постоянным и соответствует тепловому потоку с жала в окружающую среду, Любое дополнительное внешнее тепловое воздействие изменяет установившийся градиент температуры, а следовательно, и ЭДС в цепи, Терморегулятор отрабатывает зависимость (1) следующим образом.

Пусть температура Т1 понижается на

АТ> градусов, при простейшем релейном режиме работы терморегулятора на нагреватель подана полная мощность Рл Вк до тех пор, пока температура Тг не изменится на

АТг в соответствии с соотношением (1), далее происходит плавное перераспределение тепла между нагревателем и жалом.

Предлагаемая конструкция электропаяльника и, в частности, датчика температуры, состоящего из двух последовательно включенных термопарных спаев, расположенных по линии распространения теплового потока от нагревателя к жалу, подключенная к терморегулятору, обеспечивающему выполнение условия (1), имеет только одно стабильное, уравновешенное тепловое состояние, B которое она автоматически возвращается при любых кратковременных тепловых воздействиях, причем по закону, заложенному в условии (1), т.е. в самой конструкции электропаяльника, Поэтому предлагаемая конструкция электропаяльника позволяет обеспечить более высокую динамическую точность поддержания температуры электропаяльника, так как исключает влияние таких факторов, как выбор и реализация закона регулирования терморегулятора, смена конфигурации и размера жала, изменение условий теплопередачи нагреватель — жало, связанное с появлением смещений, окислов, остатков флюса и др, Формула изобретения

Электрический паяльник с регулируемой температурой паяльного жала, содержащий нагревательный элемент, два токоввода и расположенную на жале термопару, образованную нагревателем и одним изтоковводов, отлича ющи йс я тем, что, с целью повышения динамической точности регулирования температуры жала за счет постоянного контроля градиента температуры узла жало — нагреватель, нагреватель и второй токоввод закреплены между собой с образованием дополнительной термопары, при этом нагревательный элемент выполнен монолитным и установлен с возможностью прижима с паяльным жалом с образованием теплового контакта.

1685647

Составитель М.Беленький

Техред M,Ìoðlåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Редактор О. Головач

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

Заказ 3559 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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