Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах комфортного технологического кондиционирования воздуха и вентиляции помещений, отопления и горячего водоснабжения. Устройство содержит два канала астатического регулирования температуры, включающие последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, позиционное реле, ключевой элемент и исполнительный блок; импульсный прерыватель, выход которого подключен к входу ключевого элемента; канал двухпозиционного регулирования температуры, включающий последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, компаратор с заданным прямоугольным гистерезисом и ключевой элемент; источник опорных напряжений, выходы которого соединены с входами измерительных мостовых схем, позиционное реле и компаратор с заданным прямоугольным гистерезисом. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для работы в схеме автоматического регулирования температуры в системах комфортного технологического регулирования воздуха и вентиляции помещений, отопления и горячего водоснабжения помещений бытового и промышленного назначений, системах холодильной техники, а также других промышленных объектах и устройствах.

В качестве прототипа выбран регулятор температуры микроэлектронный ТМ, содержащий измерительную мостовую схему, подключенную к термометру сопротивления и связанную с усилителем напряжения, позиционное реле, соединенное с ключевым элементом, к которому подключены импульсный прерыватель и исполнительный блок (см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЗУ2.574.171ТО).

Недостатками регуляторов ТМ являются ограниченные функциональные возможности (регулирование одного технологического параметра) при использовании их, в частности, в системах комфортного технологического кондиционирования воздуха и вентиляции помещений, где необходимо регулировать несколько технологических параметров: температуру "точки росы", температуру воздушной среды в объекте регулирования и температуру обратного теплоносителя первого подогрева при отключении электродвигателя. Применение в системе регулирования нескольких регуляторов температуры ведет к снижению надежности работы системы, увеличению потребления электроэнергии, капитальных и эксплуатационных затрат.

Задача, решаемая изобретением, - расширение функциональных возможностей регулятора, повышение надежности, снижение потребления электроэнергии, капитальных и эксплуатационных затрат.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в устройство, содержащее канал астатического регулирования температуры, включающий последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, позиционное реле, ключевой элемент и исполнительный блок, и импульсный прерыватель, выход которого подключен к входу ключевого элемента, дополнительно введен такой же канал астатического регулирования температуры и канал двухпозиционного регулирования температуры, содержащий последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, компаратор с заданным прямоугольным гистерезисом и ключевой элемент, и источник опорных напряжений, выходы которого соединены с входами измерительных мостовых схем, позиционных реле и компаратора каналов регулирования температуры.

Введение двух каналов регулирования температуры позволяет заявляемому устройству выполнять функции регулирования температуры "точки росы", воздушной среды в объекте регулирования и обратного теплоносителя на линии первого подогрева системы кондиционирования воздуха. Введение автоматического источника опорных напряжений позволяет для всех каналов регулирования температуры задавать уставки регулируемых параметров в единой шкале значений, что повышает точность регулирования.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит каналы 1 и 2 астатического регулирования температуры, канал 3 двухпозиционного регулирования температуры и источник 4 опорных напряжений. Канал 1 астатического регулирования температуры содержит последовательно соединенные термометр 5 сопротивления, измерительную мостовую схему 6, усилитель 7 напряжения, позиционное реле 8, ключевой элемент 9 и исполнительный блок 10 и импульсный прерыватель 11, выход которого подключен к входу ключевого элемента 9. Канал 2 астатического регулирования температуры содержит последовательно соединенные термометр 12 сопротивления, измерительную мостовую схему 13, усилитель 14 напряжения, позиционное реле 15, ключевой элемент 16 и исполнительный блок 17 и импульсный прерыватель 18, выход которого подключен к входу ключевого элемента 16. Канал 3 двухпозиционного регулирования температуры состоит из последовательно соединенных термометра 19 сопротивления, измерительной мостовой схемы 20, усилителя 21 напряжений, компаратора 22 с заданным прямоугольным гистерезисом и ключевого элемента 23. Выход источника 4 опорных напряжений соединен с входами измерительных мостовых схем 6, 13, 20, позиционных реле 8, 15 и компаратора 22 с заданным прямоугольным гистерезисом.

Устройство работает следующим образом.

Каналы 1 и 2 регулирования температуры работают аналогично, поэтому достаточно рассмотреть работу устройства на примере работы канала 1.

При исправной цепи датчика 5 (температура сопротивления) сигнал с его выхода поступает на вход измерительной схемы 6, затем усиливается усилителем 7 напряжения и подается на позиционное реле 8, где сравнивается с сигналами граничных параметров, сформированных при помощи источника 4 опорных напряжений. С позиционного реле 8 и импульсного прерывателя 11 сигналы поступают на ключевой элемент 9, где формируются в управляющий сигнал заданной полярности, который подается на вход исполнительного блока 10, подключенного к регулирующему органу (на чертеже не показано). При изменении полярности сигнала рассогласования в позиционном реле 8 ключевым элементом 9 формируется сигнал противоположного знака и подается на вход исполнительного блока 10.

Канал 3 двухпозиционного регулирования температуры работает следующим образом. Сигнал с выхода термометра 19 сопротивления поступает на вход измерительной мостовой схемы 20, усиливается усилителем 21 напряжения и подается на компаратор 22 с заданным прямоугольным гистерезисом, где сравнивается с сигналом граничного параметра, сформированным при помощи источника 4 опорных напряжений. Сформированный компаратором 22 сигнал поступает на вход ключевого элемента 23 и далее в схему управления исполнительным механизмом.

Заявляемое устройство испытано в схемах автоматического регулирования и управления системами кондиционирования воздуха. В испытанном устройстве в качестве термометров 8, 12, 19 сопротивления использованы медные термопреобразователи сопротивления ТСМ с номинальной статической характеристикой преобразования 5 Ом. Усилители 7, 14 и 21 напряжения собраны на операционных усилителях КР14ОУД708, позиционное реле 8, 15 и компаратор 22 с заданным прямоугольным гистерезисом - на микросхемах КР554СА3, ключевой элемент 23 - на транзисторе КТ315Г, а источник 4 опорных напряжений - на операционном усилителе КР140УД708. Испытание показало, что заявленное устройство в отличие от известных выполняет дополнительно функцию регулирование двух параметров температур, повышает надежность работы устройства за счет минимизации схем и отказа от электромагнитных выходных реле, повышает точность регулирования параметров при использовании общего источника 4 опорных напряжений, снижает потребление электрической энергии, габариты и сокращает капительные и эксплуатационные затраты за счет расширения функциональных возможностей устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее канал астатического регулирования температуры, включающий последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, позиционное реле, ключевой элемент и исполнительный блок, и импульсный прерыватель, выход которого подключен к входу ключевого элемента, отличающееся тем, что в него дополнительно введены такой же канал астатического регулирования температуры и канал двухпозиционного регулирования температуры, включающий последовательно соединенные термометр сопротивления, измерительную мостовую схему, усилитель напряжения, компаратор с заданным прямоугольным гистерезисом и ключевой элемент, и источник опорных напряжений, выход которого соединен с входами измерительных мостовых схем, позиционных реле и компаратора с заданным прямоугольным гистерезисом.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах комфортного технологического кондиционирования и вентиляции воздуха, отопления и горячего водоснабжения

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано как на предприятиях пищевой промышленности, так и на судах рыболовного флота

Изобретение относится к электротехнике и электротехнологии и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в электрических печах сопротивления

Изобретение относится к системе размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размера для проведения термических циклов жидкой смеси для однократного использования, содержащейся в реакционных емкостях, причем каждая реакционная емкость имеет первый участок стенки конической формы и второй участок стенки цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка и причем отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости при его установке на отверстии реакционной емкости

Изобретение относится к регуляторам температуры и может быть использовано в паяльниках, требующих точного поддержания температуры в процессе пайки

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования температуры различных объектов в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в медицинской диагностике и биологических исследованиях и тестах (например, криминалистических)

Изобретение относится к оборудованию для упаковки продуктов в пакеты из термопластичного материала и может быть использовано в пищевой промышленности

Изобретение относится к системам регулирования температуры подвижных устройств с сигнализацией неподвижного состояния в двух плоскостях и автоматическим отключением электропитания через определенное время неподвижного состояния для исключения перегрева и может использоваться, в частности в электроутюгах

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими объектами химической, металлургической и других промышленностей и может быть применено для автоматического управления температурой

Изобретение относится к методам и средствам обеспечения поддержания микроклимата в теплице

Изобретение относится к размораживающему устройству для управления операцией размораживания испарителей, связанных с морозильной и холодильной камерами холодильника, и способу управления таким устройством

Изобретение относится к промышленной переработке рудного сырья

Изобретение относится к сельскохозяйственному и пищевому машиностроению и может быть использовано для технологических линий тепловой обработки непрерывного потока зерна и других сыпучих материалов

Изобретение относится к способам автоматического регулирования, а именно к автоматическому регулированию температуры печи при помощи формирования сигнала управления нагревателем компьютерной программой

Изобретение относится к регулированию температуры и используется в электрорадиотехнических системах

Изобретение относится к области автоматического регулирования технологическими объектами химической, металлургической и других промышленностей и может быть применено для автоматического регулирования температуры

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к пчеловодству

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах комфортного технологического кондиционирования воздуха и вентиляции помещений, отопления и горячего водоснабжения

Наверх