Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулирований) температуры. Устройство состоит из датчика температуры, тактового генератора, ключа и релейного блока, к выходам которого подключены нагревательные элементы. Мощность каждого последующего нагревательного элемента в два раза больше мощности каждого предыдущего . Для упрощения устройства и повышения его надежности в него введены дополнительный ключ и реверсивный двоичный счетчик. Суммирующий и вычитающий входы счетчика через ключи связаны с выходами соответственно контактов нижнего и верхнего пределов регулирования датчика температуры. Управляющие входы ключей связаны с выходом тактового генератора , а разрядные выходы реверсивного двоичного счетчика соединены с входами релейного блока. 1 ил., 1 табл. (Л С

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИН

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 0 23/19

ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4780087/24

{22) 28.11 89 (46) 23.05.93, Бюл. М 19 (71) Калининградское специализированное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Союзгазавтоматика" (72) Л.Г,Луговов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1348769, кл. 6 05 В 11/16, 1986.

Патент Великобритании hb 1518502, кл. G 05 В 11/32, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматическому регулировани1о температуры, Устройство состоит из датчика температуры, Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и других физических величин.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства для регулирования температуры подогреваемого объекта.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик температуры 1, контактными выходами нижнего и верхнего пределов (Н, В) регулирования температуры соединенный с входами ключей 2, 3, управляющие входы которых соединены с выходом тактового генератора 4.

Выходы ключей 2 и 3 соединены соответственно с "+" и "-" входами реверсивного двоичного счетчика 5, разрядные выходы 1, 2 и

5U 1817071 А1 тактового генератора, ключа и релейного блока, к выходам которого подключены нагревательные элементы. Мощность каждого последующего нагревательного элемента в два раза больше мощности каждого предыдущего, Для упрощения устройства и повышения его надежности в него введены дополнительный ключ и реверсивный двоичный счетчик. Суммирующий и вычитающий входы счетчика через ключи связаны с выходами соответственно контактов нижнего и верхнего пределов регулирования датчика температуры. Управляющие входы ключей связаны с выходом тактового генератора, а разрядные выходы реверсивного двоичного счетчйка соединены с входами релейного блока. 1 ил., 1 табл.

4 которого соединены с входами 1, 2 и 3 релейчого блока 6, выходами соединенного соответственно с нагревательными элементами 7 — 9.

Устройство работает следующим образом, При уменьшении температуры объекта от заданного значения на величину, превышающую зону нечувствительности датчика

1, на выходе Н последнего появляется сигнал "Больше", разрешающий прохождение через ключ 2 импульса тактового генератора

4 на вход "+" реверсивного двоичного счет- . чика 5.

Счетчик 5 увеличивает свое состояние на единицу, что (через релейный блок 6) вызывает включение нагревательных элементов 7 — 9 с мощностью больше предыдущей на 1/7 часть от суммарной мощности нагревательных элементов 7-9. Если за время между импульсами тактового генератора 4 температура павысилвсь недостаточно и сигнал "Больше" на выходе Н датчика 1 не исчез, очередной импульс проходит через ключ 2 на вход "+" реверсивного двоичного счетчика 5, Счетчик увеличивает свое состояние еще на единицу, что через релейный блок 6 вызывает включение нагревательных элементов с мощностью больше предыдущей еще на 1/7 часть от суммарной мощности нагревательных элементов. При достижении объектом заданной температуры сигнал "Больше" датчика 1 с выхода Н снимается. Импульсы тактового генератора

4 не проходят на вход счетчика 5, он остается в прежнем состоянии, а нагревательные элементы работают с мащнастыа, Определяемой последним састолнием счетчика 5.

При увеличении температуры объекта от заданного значения нз величину, превышающую зону нечувствительности датчика

1, на выходе В последнего появляется сигнал "Меньша-, разрешающий прохождение через ключ 3 импульса тактового генератора 4 на вход"-" реверсивного двоичного счетчика 5, Счетчик 5 уменьшает свае состояние на единицу, что через релейный блок 6 вызывает включение нагревательных элементов с мощностью меньше предыдущей на 1/7 часть ат суммарной мощности нагревательных элементов 7-9, При достижении обьектам заданной температуры сигнал

"Меньше" с выхода В датчика 1 снимаетсл, импульсы тактового генератора 4 не проходят на вход счетчика 5, ан астаетсл в последнем состоянии. Нагревательные элементы рабата от с мощностью, определяемой последним состоянием счетчика 5, При использовании нагревателей 7 — 9 мощнастыа 1, 2, 4 кВт может быть осуществлено семь сочетаний, обеспечива ощих подвод различных количеств тепла, а также состояние "Отключена".

Возможные комбинации показаны в таблице.

Регулировка чувствительности устройства производится изменением верхнего и нижнего уровней датчика. Быстродействие устройства регулируется частотой тактового генератора в зависимости от инерционности объекта.

Наряду с небольшой максимальной и минимальной мощностью переключения (4/7 Рмзкс и 1/7 Риакс свеДена к минимУмУ количества переключений кантактаров для достижения заданной температуры.

В прототипе происходит многократное преобразование сигнала датчика: в иэмерителе — преобразование сигнала датчика в аналоговый токовый выход; в оптроне ток преобразуется в свет; свет — в электрический сигнал; АЦП преобразует аналоговый

5 сигнал в цифровой; блок управления и синхронизации производит запоминание, распределение и синхронизацию сигналов с выхода АЦП для формированил управляющего сигнала. Каждое преобразование ус"О ложняет схему, повышает погрешность измерения и регулирования. В предлагаемом устройстве все перечисленные выше преобразования исключены за счет того, что датчик 1 имеет контактные выходы по верхнему и нижнему пределам регулируемой температуры объекта. Зти выходы имеют потенциальный сигнал, не требующий каких-либо дополнительных преобразований.

Выходы датчика 1 через ключи 2, 3, управлл20 емые тактовым генератором 4, подключены к входам реверсивного двоичного счетчика

5, на выходах которого получают готовые сигналы управления нагревательными элементами, Схема, выполняющая те же функции, что и прототип, более проста, в ней исключены многократные преобразования, она более надежна.

Исключение аналоговой части устройстЗО ва (измеритель с выходом 4 — 20 мА, оптрон, операционный усилитель, аналого-цифровой преобразователь) и замена сложного ус. тройства управления реверсивным двоичным счетчиком исключает неабходиЭ5 масть установки нуля, создание искусственного гистерезиса и повышает надежность устройства, Формула изобретения

Устройство рля регулирования темпера4О туры, содержащее датчик температуры, тактовый генератор, ключ и релейный блок, к выходам которого подключены нагревательные элементы, причем мощность каждого последующего нагреватель45 ного элемента в два раза больше мощности каждого предыдущего нагревательного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, введены дополнительный ключи

5" реверсивный двоичный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого через ключи связаны с выходами соответственно контактов нижнего и верхнего пределов регулирования датчика температуры, управля55 ющие входы ключей связаны с выходом тактового генератора, а разрядные выходы реверсивного двоичного счетчика соедине-. ны с входами релейного блока, 1817071

Составитель И. Хасабова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н, Кароль

Редактор С. Кулакова

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

Заказ 1722 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР t13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5