Устройство для регулирования температуры Советский патент 1985 года по МПК G05D23/19 

00 О)

Nl

со 1 Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования температуры в производственных помещениях с установленным в них прецизионным термочувствительным оборудованием. Известно устройство стабилизации температуры, основанное на использовании тепловой инерционности веществ, проявляющийся при изменении их агрегатного состояния L1J. Недостатками такого устройства являются низкая стабильность и сложность использования для термостабили зации помещений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержап1ее датчик температуры, задатчик температуры, компаратор и исполнительный орган, образующие контур автоматического регулирования температуры t2l. Недостатками устройства являются низкая экономичность и динамическая точность, под которой подразумевает ся средняя величина мгновенных отклонений реальной температуры.от заданной соответственно. Объясняется это отсутствием учета динамики температурных изменений объекта стабили зации при установке порога термостабилизации устройства. Вследствие это го на практике порог термостабилизации устройства устанавливается с максимально возможным запасом, обеспечивающим наибольшую протяженность линейного участка регулировочной характеристики, что приводит к увеличе нию времени отработки температурных возмущений и вызывает понижение экономичности устройства. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Эта цель достигается тем, что в устройство для регулирования температурй, содержащее датчик и задатчик температуры, первый компаратор и исполнительный орган, причем датчик и задатчик температуры подключены к входам первого компаратора, а исполнительньй орган - к его выходу, введены измеритель длительности импульсов, элемент И, блок памяти, второй компаратор, причем выход первого компаратора подключен к одному из входов элемента И и входу измерителя длительности импульсов, выход которого подключен к первому входу 02 второго компаратора и через блок памяти - к второму входу второго компаратора, выход которого соединен с другим входом элемента И, подключенного выходом к входу управления задатчика. На чертеже приведена блок-схема . устройства. Устройство содержит датчик 1 температуры, выход которого подключен к одному из входов первого компаратора 2. Другой вход первого компаратора 2 подключен к выходу задатчика 3 температуры. Выход компаратора 2 подключен к входу управления исполнительного органа 4 (холодильника или нагревателя), имеющего тепловую связь 5 с датчиком 1 температуры, к входу измерителя 6 длительности импульсов и к ОДНОМУ из входов элемента И 7. Выход измерителя 6 длительности импульсов соединен с входомблока 8 памяти и с одним из входов второго компаратора 9, другой вход которого соединен с выходом блока 8 памяти. Выход компаратора 9 соединен с другим входом элемента И 7, выход которого подключен к задатчику 3 температуры. Перечисленные блоки устройства регулирования температуры работают под управлением блока управления, в ка:честве которого может быть использован универсальный или специализированный процессор (не показан). Устройство работает следующим образом. В установившемся режиме первый компаратор 2 сравнивает контролируемую температуру, измеряемую датчиком 1температуры, с заданной, определяемой задзтчиком 3 температуры. В результате сравнения в компараторе 2выделяется сигнал разбаланса, которьм.поступает на вход управления исполнительного органа 4 и, в зависимости от знака, включает или выключает его. Сигнал разбаланса с компаратора 2 поступает также на измеритель 6 длительности импульсов, который измеряет длительность последовательно наступающих выключенных состояний исполнительного органа 4, Каждое измеренное значение длительности записьшается в блок 8 памяти, где сораняется до записи нового значения лительности. Во втором компараторе 9 значения длительностей предыдущего и текущего выключенных состояний исполнитель ного органа 4, поступаюш 1х соответственно с блока 8 памяти и измерителя 6 длительности импульсов, сравниваются между собой. Сравнение производится с переменным допуском, величина .которого пропорциональна значениям длительности, поступающим с блока 8 памяти. При значительном (практически в 1,5-2 раза) превышении длительности текущего выключейного состояния исполнительного орга на 4 над предьщущим компаратор 9 вьздает сигнал несравнения. Этот сиг- нал поступает на элемент И 7 и, при наличии сигнала о выключенном состо янии исполнительного органа 4j приходящего с компаратора 2, передаётся с него на вход управления задатчика 5 температуры. Под действием сигнала несравнения Е задатчике 3 температуры устанавливается такой температурный порог, при котором происходит изменение знака сигнала разбаланса в компараторе 2 и включа ется исполнительный орган 4. Изменение знака сигнала разбаланса в свою очередь приводит к блокировке элемента И 7 и прекращению воздействия сигнала несравнения, поступающего с компаратора 9 и задатчик 3 температуры. Установившийся таким о разом в задатчике 3 температуры темЪёр турный порог сохраняется до появления следующего сигнала несравнения,котор вновь сдвинет температурный порог в сторону, соответствующую уменьще- нию времени выключенного состояния исполнительного органа 4 и т.д. до установления такого температурного порога, при котором исполнительный орган 4 вудет работать без длительных выключений, т.е. в линейной области регулировочной характеристики устройства. Начальный запуск устройства осуществляется блокировкой входа задагчика 3 температуры и переводом задатчика в режим ручного управления. В этом режиме задатчиком 3 температуры, начиная со значений, соответствующих постоянно выключенному состоянию исполнительного органа 4 (это условие обеспечивает работу исполнительного органа с минимально необходимыми длительностями включенных состояний), подбирают такой температурный порог, при котором в результате изменений знака сигнала разбаланса компаратора 2 произойдет несколько первых включений и выключений исполнительного органа 4. После подбора температурного порога задатчика 3 температуры и результирующего заполнения блока 8 памяти задатчик может быть переведен в автоматический режим с управлением от элемента И 7. Использование изобретения обеспечивает установку порога термостабилизации в соответствии с динамикой температурных изменений объекта регулирования, что позволяет уменьщить время включенных состояний устройства при сохранении линейности регулировочной характеристики, что повьщ1ает его точность и экономичность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, первый компаратор и исполнительньй орган, причем датчик и задатчик температуры подключены к входам первого компа ратора, а исполнительный орган - к его выходу, о т.л и чающееся тем, что, с целью поньшения точности регулирования в него введены измеритель длительности импульсов, элемент И, блок памяти, второй компаратор, причем выход первого компаратора подключен к одному из входов элемента И и входу измерителя длительности импульсов, выход которого подключен к Первому входу второго компаратора и через блок памяти - к второму входу второго компаратора, выход i которого соединен с другим входом СЛ элемента И, подключенного выходом к входу управления задатчика.