Устройство для регулирования температуры Советский патент 1987 года по МПК G05D23/22 

fO

11291939

Изобретение относится к области регулирования температуры, в частности к системам терморегулирования с термопарами, и может быть использовано для регулирования температуры в ответственных.технологических объектах, например в зоне выработки стекломассы в стекловаренных печах, или в объектах с малыми постоянными времени и без самовыравнивания, где требуется высокая точность и быстродействие и недопустимы аварийные режимы, возникающие при выходе из строя термопар.

Цель изобретения - повышение надежности работы и оперативности определения неисправности устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для регулирования температуры содержит последовательно включенные термопару 1, коммутатор 2 и усилитель 3 постоянного тока, состоящий из последовательно соединенных модулятора 4, усилителя 5 переменного тока и демодулятора 6, регут лятор 7 с задатчиком 8 температуры и исполнительным блоком 9, блок 10 индикации неисправности, состоящий из

15

20

25

денсаторов 19 и 20. Блок 10 срабат вает под действием этого сигнала, сигнализируя об обрыве термопары, выходной сигнал сигнализатора 13 ч рез элемент 17 поступает на бл 18, который через регулятор 7 осущ ствляет безударный перевод исполни тельного блока 9 с автоматического режима на ручной с сохранением в мяти регулятора 7 текущего значени управляющего сигнала. Одновременно сигнал с общей точки разделительны конденсаторов 19 и 20 поступает н коммутатор 2, который под воздейст вием .выходного сигнала сигнализато ра 13 отключает неисправную термоп ру 1 от усилителя 3 и замыкает вхо зтого усилителя на общую шину. При зтом, если усилитель 3 исправен, с ботает компаратор 15, предваритель настроенньш на выходной сигнал дем дулятора 6 при исправном усилителе 3. Тем самым компаратор 15 сформирует сигнала подтверждающий работо способность усилителя 3.

При замыкании цепи термопары 1 усилитель 11 не сработает-, однако мыкание входной цепи усилителя 3 в

последовательво включенных усилителя - зовет срабатывание компаратора 15

11 переменного тока, детектора 12 и сигнализатора 13 обрыва, а.также генератор 14 несущей частоты, два компаратора 15 и 16, злемент ИЛИ 17,

блока 18.

Регулятор 7 такгже осуществит без ударный перевод исполнительного бло

блок 18 ручного управления и два раз- 35 ручной .режим с сохранением

делительных конденсатора 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии обрыва или замыкания цепи термопары 1 ее сигнал (тер- мо-ЭДС) поступает через коммутатор 2 на вход усилителя 3j где этот сигнал модулируется модулятором 4 частотой

несущей, поступающей с генератора 14, 45 тает компаратор 16, предварительно

усиливается усилителем 5 и демодули- руется демодулятором 6, С выхода усилителя 3 сигнал nocTyipeT на вход регулятора 7, где сравнивается с си1-

налом задатчика 8. Сигнал ошибки пре- 50 на ручной режим а отсутствие сиг- образовываетс я регулятором 7 по заданному закону в управляющий сигнал, который поступает на исполнительный блок 9.

При обрыве термопары 1 на вход усилителя 11 поступает сигнал генератора 14, так как термопара 1 уже не оказывает шунтирующего действия в точке соединения разделительных конналов на выходе компаратора 15 и сигнализатора 13 свидетельствует о неисправности усилителя 3,

Таким образом, устройство позво- 55 ляет при неисправной цепи термопарь 1 (заш жание или обрыв) или неисправности усилителя 3 осуществить безударный перевод исполнительного блока 9 с автоматического режима на

5

0

5

денсаторов 19 и 20. Блок 10 срабатывает под действием этого сигнала, сигнализируя об обрыве термопары, а выходной сигнал сигнализатора 13 через элемент 17 поступает на блок 18, который через регулятор 7 осуществляет безударный перевод исполнительного блока 9 с автоматического режима на ручной с сохранением в памяти регулятора 7 текущего значения управляющего сигнала. Одновременно сигнал с общей точки разделительных конденсаторов 19 и 20 поступает на коммутатор 2, который под воздействием .выходного сигнала сигнализатора 13 отключает неисправную термопару 1 от усилителя 3 и замыкает вход зтого усилителя на общую шину. При зтом, если усилитель 3 исправен, сработает компаратор 15, предварительно настроенньш на выходной сигнал демодулятора 6 при исправном усилителе 3. Тем самым компаратор 15 сформирует сигнала подтверждающий работоспособность усилителя 3.

При замыкании цепи термопары 1 усилитель 11 не сработает-, однако замыкание входной цепи усилителя 3 выблока 18.

Регулятор 7 такгже осуществит безударный перевод исполнительного блов памяти текущего значения управляющего сигнала. Наличие сигнала на выходе компаратора 15 при отсутствии сигнала сигнализатора 13 свидетель- 40 ствует о замыкании цепи термопары 1.

Если термопара 1 исправна (нет обрыва или замыкания), но неисправен сам усилитель 3 (выходной сигнал ниже определенного уровня), то срабонастроенный на этот уровень выходного сигнала демодулятора 6, в зтом случае аналогичным образом осуществится перевод исполнительного блока

на ручной режим а отсутствие сиг-

налов на выходе компаратора 15 и сигнализатора 13 свидетельствует о неисправности усилителя 3,

Таким образом, устройство позво- ляет при неисправной цепи термопарь 1 (заш жание или обрыв) или неисправности усилителя 3 осуществить безударный перевод исполнительного блока 9 с автоматического режима на

ручной с сохранением в памяти регулятора 7 текущего значения управляющего сигнала, оперативно найти неисправности, а в период поиска - осуществлять ручное управление по показаниям вторичных приборов, поддерживая температуру объекта на заданном уровне. Тем самым изобретение повышает надежность работы устройства и оперативность определения неисправности устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные задатчик температуры, регулятор и исполнительный блок, а также термопару, блок индикации неисправности, состоящий из последовательно включенных усилителя переменного тока, детектора и сигнализатора обрыва, усилитель постоянного тока, состоящий из последовательно включенных модулятора, усилителя переменного тока и демодулятора, генератор несущей частоты, подключенный первым и вторым выходами соответственно к первому входу модулятора и второму входу демодулятора, и два

Редактор В. Данко Заказ 263/46

Составитель В. Прямицын

Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Тираж 864 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4.

5

0

5

0

разделительных конденсатора, первые выводы которых подключены к выходу термопары, причем второй вывод первого разделительного конденсатора соединен с входом усилителя переменного тока блока индикации неисправности, второй вывод второго разделительного конденсатора соединен с третьим выходом генератора несущей частоты, а выход демодулятора соеди- нен с вторым входом регулятора, о т- лича ющееся тем, что, с целью повышения надежности работы и опера,тивности определения неисправности устройства, в него введены коммутатор, подключенный выходом к второму входу модулятора, а первым,вторым и третьим входами - соответственно к выходу термопары, выходу сигнализатора обрыва и общей шине, два компаратора, подключенные входами к выходу демодулятора, блок ручного управления, подключенный выходом к третьему входу регулятора, и элемент ИЛИ, у которого , второй и третий входы соединеям с выходами соответственно сигнализатора обрыва, первого и второго компараторов, а выход с входом блока ручного управления.

Изобретение касается регулиро- ванич температуры, в частности систем терморегулирования с термопарами, и может быть использовано для регулирования температуры в ответственных технологических объектах, например в зоне выработки стекломассы в :стекловаренных печах, или в объектах РГ---irr-TL-l -Ч1Ь-Н 7 с малыми постоянными времени и без самовыравнивания, где требуется высокая точность и быстродействие и недопустимы аварийнее режимы, возникающие при выходе из строя термопар. Цель изобретения - повышение надежности работы и оперативности определения неисправности устройства путем осуществления безударного перевода исполнительного блока с автоматического режима на ручной и определения неисправностей. Устройство для регулирования температуры содержит последовательно включенные термопару 1, коммутатор 2 и усилитель 3 постоянного тока, регулятор 7 с задатчиком 8 температуры и исполнительным блоком 9, блок 10 индикации неисправности, а также генератор 14 несущей частоты, два компаратора 15, 16, элемент ИЛИ 17, блок 18 ручного управления и два разделительных конденсатора 19, 20. 1 ил. Q S (Л 00 ф