Устройство для регулирования температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ iii767724

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.09.78 (21) 2660894/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 05 Р 23/19

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 621.646..555 (088.8) Опубликовано 30.09.80. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 05.10.80 по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. А. Гладченко

Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к устройствам для регулирования температуры с оптимизацией режима термоэлектрических элементов.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрические охладители (1) .

Недостаток этого устройства заключается в его низкой экономичности, так как через термоэлектрические охладители протекает ток, не соответствующий экстремальному значению перепада температур на холодных и горячих спаях термоэлектрических элементов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель (2) .

Это устройство для регулирования температуры обладает недостаточной экономичностью из-за неэффективного преобра2 зования электрической энергии в термоэлектрических охладителях.

Цель изобретения — повышение экономичности устройства для регулирования температуры.

Для достижения указанной цели в устройство для регулирования температуры, содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель, введены последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ, реле времени и блок задержки, последовательно соединенные второй датчик температуры, нормализатор, блок памяти и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом нормализатора, а третий вход и выходы—

1 соответственно со вторым выходом и вторым и третьим входами реле времени, четвертной вход которого связан с первым выходом пульта управления, третий и четвертый выходы — с соответствующими входами блока памяти, а пятый выход — со вторым входом блока задержки, выход которого подключен ко второму входу усилителя мощности, выход первого датчика температуры соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй

767724 выход пульта управления — с четвертым входом блока памяти, третий выход — со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для регулирования температуры.

Устройство для регулирования температуры содержит йульт 1 управления и последовательно соединенные первый датчик 2 температуры, усилитель 3 мощности и тер моэлектрический охладитель 4, последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ 5, реле 6 времени и блок 7 задержки, последовательно соединенные второй датчик 8 температуры, нормализатор 9, блок 10 памяти и блок 11 сравнения;

Работает устройство следующим образом, При наличии сигнала «1» на одном из входов элемента ИЛИ-НЕ 5 на его выходе исчезает сигнал приведения реле 6 времени в исходное положение. На чертвертом выходе реле 6 времени появляется управляющий постоянный по величине выдержки времени сигнал записи в блок 10 памяти величины суммарной ЭДС второго датчика 8 температуры, пропорциональной температурам на поверхности термоэлектрических охладителей 4 и преобразованной нормализатором 9 в стандартный сигнал. По окончании первой выдержки времени начинается вторая регулируемая выдержка времени на уменьшение сдвига фазы включения усилителя 3 мощности, который устанавливается предварительно по величине питающего напряжения (тока) .

Таким образом, на первом выходе реле 6 времени в период второй выдержки времени имеется управляющий сигнал, подаваемый на первый вход блока 7 задержки, на выходе которого сдвиг фазы изменяется в функции от термоэлектрической эффективности материала термоэлектрических элементов, заданной температуры охлаждения в камере и подается на вход усилителя 3 мощности.

Во время второй выдержки времени усилитель 3 изменяет фазу напряжения на управляющих электродах тиристоров в зависимости от величины выходного напряжения датчика 8 температуры в термостатируемой

-камере.

Уменьшение второй выдержки времени приводит к увеличению средней составляющей напряжения, питающего термоэлектрическйе охладителй 4, а следовательно, и тока, После окончания второй выдержки времени реле 6 переключается на третью постоянную выдержку времени. При этом управляющее напряжение со второго выхода реле 6 времени подается на третий вход блока 1 1, который сравнивает уровни сигналов на выходе блока 10 памяти и на выходе нормализатора 9, т. е. уровни температур при повышенном токе питания и токе до его изменения.

Результатом сравнения могут быть три варианта, Вариант 1. g+ OUI либо 11, )U —

$ где Ц вЂ” уровень сигнала до повышения тока питания термоэлектрических охладителей 4;

Ы вЂ” регулируемый уровень приращения сигнала после изменения тока

se питания.

При этом на выходах блока 11 сравнения сигналы «О» и после окончания третьей выдержки времени и реле 6 «сбрасывается» в исходное положение.

Вариант 2. Ui (U + ЬЦ.

В этом случае на первом выходе блока 11 сравнения сигнал «1», вторая и третья выдержки реле 6 времени повторяется до получения условий варианта 1.

Вариант 3, U )U — hU . гф В этом случае на втором выходе блока 11 сравнения сигнал «1» и по окончании третьей выдержки реле 6 времени оно включается на четвертую регулируемую выдержку времени. В результате на пятом выходе реле 6 гю времени и на входе блока 7 задержки возникает управляющее напряжение, которое увеличивает продолжительность выдержки времени, а следовательно, уменьшает ток питания термоэлектрических охладителей 4, третья. и четвертая выдержки реле времени зе повторяются до получения условий варианта 1.

Приведение реле времени в исходное состояние соответствует выбору оптимального тока питания термоэлектрических охладителей 4. После этого реле времени включается на пятую регулируемую выдержку между циклами, которая приводит в исходное состояние блок 10 памяти, по окончании цикл работы его повторяется при наличии сигнала «1» на одном из входов элемента

4о ИЛИ-НЕ 5. Нажатием кнопки сброса пульта 1 управления реле 6 времени приводятся в исходное положение. При нажатии кнопки пуска пульта управления блок IO памяти устанавливается в исходное состояние и далее работа происходит аналогично onu4s санному. Введение оптимизации режима питания термоэлектрических элементов путем сравнения холодопроизводительности термоэлектрических элементов при изменении тока питания и до его изменения, регулирования времени отключенного состояния усилителя 3 мощности в зависимости от термоэлектрической эффективности материала термоэлектрических охладителей 4 и заданной температуры охлаждения в термостатируемой камере повышает эффективss ность использования элементов Hà 20%, точность регулирования температуры в объекте на 18%, срок службы термоэлектричес767724

Формула изобретения

Составитель В. Козлов

Редактор И. Грузова Техред К. Шуфрич Корректор С. Шомак

Заказ 7!94 44 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ких охладителей на 15%; упрощается коммутация элементов на 20%.

Устройство для регулирования температуры, содержащее пульт управления и последовательно соединенные первый датчик температуры, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ, реле времени и блок задержки, последовательно соединенные второй датчик температуры, нормализатор, блок памяти и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом нормалнзатора, а третий вход и выходы — соотl ветственно со вторым выходом и вторым, и третьим входами реле времени, четвертый, вход которого связан с первым выходом пульта управления, третий и четвертый выходы — с соответствующими входами блока

S памяти а пятый выход — с вторым входом

7 блока задержки, выход которого подключен ко второму входу усилителя мощности, выход первого датчика температуры соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй выход пульта управления соединен с чет10 вертым входом блока памяти, третий выход — со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3204418, кл. 623, опублик 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 560214, кл. G 05 D 23/19, 1974 (прототип) .