Терморегулятор периферийной зоны многозонного термостата Советский патент 1986 года по МПК G05D23/24 

112

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры в термостатах-электропечах сопротивления, применяемых для поверки и градуировки преобразователей температу,-. ры - преимущественно крупногабаритных скважинных термопреобразователей в широком интервале температур.

Цель изобретения - повышение однородности температурного поля в тер мостате с многозонной системой автоматического регулирования в широком интервале температур (150-300°С) путем уравнивания средних чувствительных термочувствительных плеч мостовой схемы терморегуляторов периферийных зон, а также упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого терморегулятора; на фиг. 2- процесс уравнивания средних Чувстви- тельностей плеч мостовой схемы при наладке терморегулятора.

Терморегулятор состоит из резис- тивного моста, образованного термоэлементами сопротивления 1 и 2, постоянными резисторами 3 и 4 и переменным резистором 5, дифференциального усилителя 6, усилителя мощности 7 и нагревателя 8 (периферийной зоны). Дополнительный термоэлемент 9 зашунтирован термонезависимым резистором 10 и включен последовательно в цепь термоэлемента 2, имеющего

меньшую средннно чувствительность. Тер- 35 резистором 5, он реагирует на размозлемент 1 - датчик - размещен в периферийной зоне 11 термостата, а термоэлемент 2 - задатчик - в образ- цовЬй зоне 12. Дополнительный термоэлемент 9 также размещен в одной из зон термостата. В качестве термоэлементов 1, 2 и 9 могут быть использованы стандартные платиновые элементы сопротивления ЭСП-01.

Термоэлементы 1 и 2 (фиг. 2) имею параболическую характеристику, причем средняя чувствительность и номинальное сопротивление термоэлемента 2 (кривая в) меньше, чем у термоэлемента 1 (кривая А). После коррекции чувствительностей плеч моста путем подключения элемента 9 и резистора 10 средняя чувствительность плеча, содержащего термоэлемент 2, становится равной средней чувствительности плеча, содержащего термоэлемент 1. При этом новая зависимость сопротивления плеча от температуры

5

описывается кривой С, которая приближенно эквидистантна кривой А.

Соотношение между номинальными сопротивлениями Кд дополнительного элемента и R шунтирующего резисто ра определяется из уравнения

R ibi-UR,«a,-4R ij Ru-RA()

4 Rmax- R«.i« )Ru-RA(UbRmQ.-bRn,i.)0,

где дК

тях

&R

0

&t

fnin

Ч oi, 5

разность сопротивлений термоэлемента с большей чувствительностью при температурах tj и t, симметричных середине рабочего интервала температур; разность сопротивлений термоэлемента с меньшей чувствительностью при температуре t и t,

t,;

средний температурный коэффициент сопротивления материала дополнительного элемента в интервале t, , t,.

Устройство работает следующим образом.

Терморегулятор обеспечивает поддержание температуры в периферийной зоне, равной температуре в образцовой зоне, за счет того, что после балансировки плеч моста переменным

45

ность приращений сопротивлений термочувствительных плеч моста. При этом подключение корректирующей цепи - термоэлемент 9 - резистор 10- 40 обеспечивает с высокой точностью равенство температур между зонами термостата в широком интервале температур .

Применение предлагаемого терморегулятора по сравнению с прототипом позволит повысить однородность температуры в многозонном термостате в 10-20 раз в широком интерва50 ле температур, например 150-300°С. Это позволяет значительно упростить поверку и уменьшить затраты на метрологическое обслуживание высокочувствительных и высокоточньЬс сква55 жинных преобразователей температуры, применяемых при геофизических исследованиях глубоких и сверхглубоких скважин.

Формула изобретения

Терморегулятор периферийной зоны многозонного термостата, содержащий последовательно соединенные резис- тивный мост с двумя однотипными термоэлементами сопротивления в смежных плечах, дифферендаальньй усилитель, Усилитель мощности и нагреватель, а также дополнительный термоэлемент, зашунтированный термонезависимым резистором, причем один из термоэле

ментов сопротивления - датчик - расположен в периферийной зоне, другой задатчик - в образцовой зоне, а до- . полнительный термоэлемент - в одной из указанных зон, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности температурного поля в термостате и упрощения конструкций, дополнительный термоэлемент включен последовательно с термоэлементом, имеющим меньшую чувствительность.

Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры в термостатах-электропечах сопротивления, применяемых для поверки и градуировки преобразователей температуры, преимущественно крупногабаритньк скважинных термопреобразователей, в широком интервале температур. Целью изобретения является повьшение однородности температурного поля в термостате с многозонной системой автоматического регулирования в широком интервале температуры путем урав.нивания средних чувствительностей термочувствительных плеч мостовой схемы терморегуляторов периферийных зон, а также упрощение устройства. Терморегулятор состоит из резистивного моста с двумя однотипными термоэлементами сопротивления в смежных плечах, дифференциального усилителя, усилителя мощности и нагревателя. Терморегулятор включает в себя также дополнительный термоэлемент, за- шунтированный термонезависиг« 1М резис тором. При этом один из термоэлементов моста - датчик - расположен в периферийной зоне, другой - задатчик в образцовой зоне, а дополнительный термоэлемент - в одной из этих зон. Согласно изобретению, дополнительный термоэлемент включен последовательно с термоэлементом, имеюощм меньшую чувствительность. Терморегулятор обеспечивает поддержание температуры в периферийной зоне, равной температуре в образцовой зоне, за счет гогс что после балансировки плеч моста переменным резистором он реагирует на разность приращения сопротивлений термочувствительных плеч моста. Равенство температур между зонами термостата обеспечивается с высокой точ- ностью. 1 ил. СО to о 4 «;

Составитель Л. Птенцова Редактор Т. Митейко Tekpeд В.Кадар Корректор А. Зимокосов

Заказ 1613/54 Тираж 836;Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4