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

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования тепловых процессов в электропечах при термической обработке газоразрядных приборов, их деталей и узлов, а также других изделий.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - графики изменения температуры в месте установки термодатчиков во время подъема, выдержки и снижения температуры по заданной программе (кривая I - график температуры в случае построения терморегулятора по схеме прототипа и при установке основного датчика температуры возле нагреваемого изделия; кривая II - график температуры, показываемой основным, а III - дополнительным датчиком температуры в предлагаемом устройстве; пунктиром показано изменение температуры при отсутствии вводимых элементов в устройство).

Устройство содержит основной датчик температуры 1,задатчик температуры 2, первый элемент сравнения 3, исполнительный блок 4, состоящий из регулирующего блока 5, блока управления тиристорами 6 и блока тиристоров 7, нагрузку 8, в качестве которой служит нагреватель.

Узлы соединены по обычной схеме терморегулятора и составляют основной контур системы автоматического регулирования температуры.

Устройство содержит дополнительный датчик температуры 9, блок памяти 10 и второй элемент сравнения 11, подключенные к третьему входу первого элемента сравнения 3 и составляющие дополнительный контур регулирования. К выходу первого элемента сравнения 3 подключены нуль-орган 12 элемент с управляемой задержкой 13, предназначенные для включения дополнительного контура регулирования при достижении заданного значения температуры. Основной датчик температуры 1 расположен возле нагревателя 8, а дополнительный датчик 9- возле нагреваемого изделия. Элемент с управляемой задержкой 13 состоит из элемента задержки 14 и первого ключа 15, соединенных последовательно, и второго ключа 16, подключенного к ним параллельно.

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.

При включении нагрева на первый элемент сравнения 3 подается сигнал с задатчика 2, сигнал с основного датчика 1 равен нулю, первый элемент сравнения 3 выдает сигнал рассогласования положительной полярности, который подается на исполнительный блок 4, включающий питание нагревателя 8, температура в печи начинает расти, уменьшая сигнал рассогласования, т. е. работает основной контур регулирования. Нуль орган 12 через второй ключ 16 элемента с управляемой задержкой 13 включает без задержки блок памяти 10 на выборку сигнала, и на оба входа второго элемента сравнения 11 подается один и тот же сигнал с дополнительного датчика температуры 9, в результате сигнал с выхода второго элемента сравнения 11 равен нулю и дополнительный контур регулирования не действует.

При достижении температуры, измеряемой основным датчиком 1, заданного значения нуль-орган 12 через элемент задержки 14 и первый ключ 15 элемента с управляемой задержкой 13 выключает блок памяти из режима выборки сигнала, второй элемент сравнения 11 выдает на дополнительный вход первого элемент сравнения 3 сигнал рассогласования между запомненным в блоке памяти 10 и текущим значением температуры, измеряемым дополнительным датчиком 9. Таким образом, вводится поправка в температуру нагревателя 8, измеренную основным датчиком 1, на величину изменения температуры в месте установки нагреваемого изделия в процессе выдержки.

Элемент с управляемой задержкой 13 предназначен для задержки момента начала работы блока памяти в режиме хранения информации на время запаздывания установления температуры вблизи нагреваемого изделия относительно температуры вблизи нагревателя 8. Элемент с управляемой задержкой 13 может быть выполнен также на реле времени.

Параллельно включение первого ключа 15 с элементом задержки 14 и второго ключа 16 позволяет включить блок памяти 10.

f Момент размыCHUfffBHue Время кания клю1/а ffy

Фиг. 2

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее основной и дополнительный датчики температуры, задатчик температуры, последовательно соединенные первый элемент сравнения, исполнительный блок и нагрузку, причем основной датчик и задатчик температуры подключены соответственно к двум входам первого элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй элемент сравнения, блок памяти, последовательно соединенные нульорган и элемент с управляемой задержкой, подключенный выходом к входу управления блока памяти, вход которого связан с дополнительным датчиком температуры и одним из входов второго элемента сравнения, а выход - с другим входом второго элемента сравнения, выход которого подключен к третьему входу первого элемента сравнения, выход которого связан с входом нуль-органа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент с управляемой задержкой содерi жит последовательно соединенные элемент задержки и первый ключ, параллельно ко(Л торым подключен второй ключ. | го со to