Устройство для регулирования температуры Советский патент 1983 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано для регулиро вания температуры различных объектов Известн.о устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, измерительное устройство, фотосопротивление и тиристор, включенный последовательно с нагрузкой Cl. Недостаток устройства - нево.зможность. регулирования температуры в нестационарной среде, так как температура воздуха наддува при испытаниях одноцилиндровых дизельных установок на различных режимах должна поддерживаться постоянной при различном расходе воздуха, т.е. скорости протекания.. Наиболее близким по техническим СУ1ЦНОСТИ к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, сумматор, усилитель и блок фазового управления тиристорным исполнительным элементом С2. Однако известное устройство также обеспечивает регулировку температуры только в стационарной среде, при необходимости нагрева изменяющегося Г во времени потока необходимо одно временно с изменением скорости поток изменять величину сопротивления, шунтирующего фотосопротивление. В зоне температуры, близкой к заданной за счет инерционности системы нагре-вательный элемент - датчик может произойти перерегулирование, экран зайдет за фотосопротивление,.вновь откроет путь для прохождения светового потоками начнется дальнейшее нагревание объекта. Кроме того, известное устройство обладает малой надежностью(экран ва стрелке измерительного прибора), точность регулирования зависит от источника питания, оно сложно в конструктивном исполнении. Цель изобретения - повышение точности и упрощение конструкции устрой ства, при расширении .области применения. Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования тем пературы,- содержащее датчик и задат-г чик температуры, подключенные к входу сумматора, к выходу которого подсоединен первый усилитель, связан ный через первый оптрон с входом блока фазового управления тиристорным исполнительным элементом, соединенным с нагревателем, дополнительно содержит подключенный к выходу сумма тора второй усилитель, который через второй оптрон связан с входом блока фазового управления тиристорным исполнительным элементом, причем резисторы оптронов включены последо-. вательно. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные датчик скррости, блок измерения динамических параметров регулируемой среды и регулируемый элемент, например транзистор, подключенный параллельно резистору первого оптрона. На чертеже изображено предлагаемое устройство. : Устройство содержит датчик 1 и задатчик 2 температуры, сумматор 3, первый и второй усилители 4 и 5, первый и второй опторн 6 и 7, один из которых зашунтирован регулируемым элементом (транзистором) 8, блок, 9 измерения динамических параметров регулируемой среды, датчик 10, скорости потока блок 11 фазового; управления, тиристорный исполнительный элемент 12 и нагреватель; 13. Устройство работает следующим . образом. Задатчик 2 температуры устанавли|вают на заданную температуру, сумматор 3 вырабатывает напряжение, пропорциональное разности сигналов датчик 1. и задатчик.2. Это напряжение .с выхода сумматора 3 поступает одновременно на вход первого (измерительного) 4 и второго 5 усилителей. Усиленное напряжение попадает на излучающие части оптронов б и 7, которые воздействуют на последовательно включенные сопротивления приемной части оптронов. Величина сопротивлений оптронов зависит от разбаланса между сигналом датчика и задатчика. При большом разбалансе сопротивление оптронов б и 7 минимально.. При этом угол запирания тиристоров блока 12 близок к нулю, и все напряжение попадает . на нагреватель 13. Нагрев среды происходит- в форсированном режиме за счет экспоненциа.льной передаточной характеристики цепи: первый (измерительный).усилитель 4 и первый с птрон б, У которого сопротивление приемнойГ части начинает заметно увеличиваться за 30 - до- заданной температуры регулирования. Вто- , рой усилитель 5 работает как электронное реле в режиме усиления малых сигналов разба.ланса датчика и задатчика температуры. . При значениях разбаланса, близиик к нулю, усилитёльЗ закрывается, а . сопротивление оптрона 7 скачком увеличивается. В этот момент блок 11фазового управления запирает тиристориый исполнительный элемент 12и прекращается ток в нагревателе. Разница между напряжением включения и выключения второго усилителя 5 определяет зону нечувствительйостк регулятора температуры. Уменьшение

этой зоны достигается увеличением коэффициента усиления и может быть, доведено до сотых и тысячных долей градуса.

Обеспечение необходимого угла отсечки в зоне малого разбаланса (зона 5 и менее) между сигналами датчика и задатчика температуры обеспечивается регулируемым элемен- том 8, шунтирующим сопротивление оптрона 6, так как оптрон в этой зоне практически выключен. Сопротивление элемента 8 зависит от скорости потока нагреваемой среды, что позволяет автоматически регулировать ток в нагревателе. .

Таким образом, устройство авто-матически обеспечивает .четыре режима работы нагревателей: режим форсированного нагрева при большем разбалансе сигналов датчика и задатчика температуры, когда сопротивление приемной части первого и второго

оптронов мало (пологая часть экспоненты) ; режим плавного перехода (разбаланс-10-30 °С) от формированного нагрева к режиму подогрева, когда сопротивление приемной части первого оптрона начинает существенно влиять на величину тока в нагревателаньис элементах (переход к крутой части экспоненты); режим подогрева (разбаланс 10-5 С) , когда перВЕ й

0 оптрон не работает и ток в нагрева. тёльных элементах определяется шунтирующим элементом 8 и вторым оптро ном(крутая часть экспоненты); режим поддержания заданной температуры с

с точностью, определяемой первичньи преобразователем (датчиком), когда ток в нагревательных элементах выключается, а затем включается, т.е. когда дополнительный усилительии. дополнительный оптрон работгиют в

0 релейном режиме (разбаланс между сигналами датчика и задатчика около

нуля).:

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и -задатчик температуры, подключенные, к входу сумматора, к выходу которого подсоединен первый усилитель, связанный через первый оптрон с входом блока фазового управления тиристоря ным исполнительным злементом, соединенным с нагревателем/ о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно содержит поддрноченный к выходу сумматор второй усилитель, который через второй оптрон связан с входом блока фазового управления тйристорным исполнительным элементом, причем резисторы оптронов включены последовательно. 2. Устройство по.п, 1, отличающееся тем, что, с цёдью расширения области применения, оно содержит последовательно соединенные датчик скорости,блок измерения дина-, мических параметров регулируемой среды и регулируемый элемент,напри(Л мер транзистор, подключенный парал-. лельно резистору первого оптрона. 4 vj СП