Регулятор температуры Советский патент 1984 года по МПК G05D23/22 

Изобретение относится к автомати ческому управлению технологическими процессами (конкретно - к регуляторам расхода текучей среды с термочувствительными элементами) и может быть использовано для управления температурным режимом технологического процесса(путем изменения расхо текучей среды в. зависимости от ее температуры) при установке регулято . ра на трубопроводах различных энергетических) систем и устройств. Известен терморегулятор,например термостатический самонастраивающийс дроссель с термочувствительным элементом в виде биметаллической пластины l . Известный регулятор обладает низ кой точностью регулирования и недолговечен из-за наличия механических связей и трущихся частей. Известен регулятор температуры прямого действия, содержащий соосно установленные трубопроводы горячего и холодного газов и термочувствител ный элемент в виде концентрично ра положенных и последовательно соединенных дилатометрических трубчатых пар, при этом на боковых поверхностях термочувствительного элемента, . обращенных к внутреннему и наружному трубопроводам, выполнены кольцевые клапаны, седла которых расположены соответственно на внутрен. нем и наружном трубопроводах, а в центре термочувствительного элемента выполнена дроссельная игла, пере рывакицая. сопло на внутреннем трубопроводе при изменении температуры потока за счет изменения линейных размеров дилатометрических элементо Г2 . Чувствительность данного регулят ра вьшае, чем у регуляторов с бимета лическими пластинами, что объясняется последовательным соединением дилатометрических пар. Однако испол зуемый принцип регулирования ( изменение размеров при изменении тем.пературы) не позволяет достичь хода регулирующего органа более десятых .долей миллиметра, т.е. точность регулирования остается относительно низкой. Кроме того, конструкция регулятора предусматривает обязательное наличие потоков горячего и холодного газов и не может быть ricпользована в одиночном трубопроводе Цель изобретения - повышение точ ности регулятора. Поставленная цель достигается тем что в регуляторе температуры, содержащем корпус с входным и выходным клапанами ,между которыми расположен . регулирующий орган,выполненный в вид подпружиненного стержня, связанного с клапанр1ц и термочувствительный элемент, и термочувствительный элемент выполнен в виде термоэлектрического генератора, состоящего из ряда последовательно соединенных и расположенных витками вокруг стержня пар полупроводниковых элементов, одни спаи которых расположены внутри корпуса, а другие имеют контакт с окру жающей корпус средой через установленные на корпусе средства теплоотвода, при этом цепь термоэлементов, образующая электромагнитную обмотку, замкнута через корпус регулятора. На чертеже изображен регулятор температуры. Регулятор температуры содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 кла:панами,между которыми размещен регулирующий орган, выполненный в виде стержня 4, связанно.го с клапаном 5 и пружиной б. Термочувствительный элемент выполнен в виде .термоэлектрического генератора, состоящего из ряда последовательно соединенных и расположенных вокруг стержня 4 пар полупроводниковых элементов 7, одни спаи 8 которых расположены внутри корпуса, а другие спаи 9 имеют контакт с окружающей корпус средой через установленные на корпусе средства теплоотвода - ребра 10. Цепь термоэлементов, образующая электромагнитную обмотку, замкнута через корпус 1 регулятора. Регулятор работает следующим образом. При прохождении из канала 2 в канал 3 текучеЛ среды, температура ко- торой отличается от температуры окружающей среды, термоэлектрический генератор (термобатарея) генерирует ЭДС, так как его спаи термостатируются при различных температурах. Спиральная коммутация термоэлементов выполняет роль обмотки соленоида, сер дечником которого является стержень 4 Ток, протекающий в цепи термобатареи, втягивает клапан 5, преодолевая сопротивление пружины 6. Положение клапана 5, т.е. величина проходного сечения среды, зависит от величины тока, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна разности температур на спаях. Учитывая, что температура окружающей среды постоянна, ток зависит только от температуры текучей среды и изменяется пропорционально ее изменению. Таким образом, при увеличении температуры среды происходит соответствующее плавное уменьшение ее расхода. В зависимости от условий эк сплуатации можно получить регулирование, обратное упомянутому, т.е. увеличение расхода при увеличении температуры путем изменения направления тока в витках обмотки.

Регулятор обеспечивает точную регулировку даже при незначительных (20-30 К) перепадах температур между средами. При перепадах темп.ератур более 80-100 К непостоянство температуры окружающей среды, в частности суточные или иные ее колебания, не вносят существенной погрешности в работу устройства.

Регулятор конструктивно прост и легко может быть установлен в разрыве любого трубопровода при помощи резьбового соединения. Электрический принцип действия обеспечивает высокую точность регулирования I при токе 0,5-2 А ход клапана составляет 0,5-1 см, С целыо исключения дополнительной регулировки и перенастройки возможно выполнение регуляторов для определения .диапазонов температур,

Наиболее предпочтительно использовать данныйрегулятор в химической технологии и холодильных установках при массовом расходе среды не более 0,3 - 0,5 кг/с.

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, со держащий корпус с входным и выходным клапанами, между которыми расп ложен регулирующий .орган, выполнен ный в виде подпружиненного стержня, связанного с клапаном, и термочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятораг термочувствительный элемент выполнен в виде термоэлектрического генератора, состоящего из ряда последовательно соединенных и расположенных .витками вокруг стержня пар полупроводниковых элементов, одни спаи KOTOIUX расположены внутри корпуса, а другие имеют контакт q окружашцей корпус средой через установленные на корпусе средства теплоотвода, при этом цеПь термоэлементов, образующая электромагнитную обмотку, замкнута через корпус регулятора.