Терморегулятор Советский патент 1987 года по МПК G05D23/08 

113

Изобретение относится к приборостроению, а именно к терморегулировочным узлам, и может найти применение в,системах терморегулирования дл газовых и жидких сред, а также в системах сигнализации и контроля температурного режима объектов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и усоверпшнствова ние терморегулятора.

Па сЬиг, 1 изображен терморегулятор, когда выходным звеном является стерлсень на фиг. 2 - то же, когда выходным звеном является ось.

Терморегулятор содержит стержень Ij термочувствительньй элемент 2, винт 3, силозадающую пружину 4, ось 5} кулачки 6 и 7, гибкий элемент 8.

На фиг, 1 термочувствительный элемент 2 и силозадающая пружина 4 расположены в одной стороне от оси 5, при этом ось 5 неподвижно закреплена на шасси 9. На последнем также закреплены микровыклгочатели 10 и И, установленные соответственно в цепях включения и выключения источника тепловой энергии. На торце стержня 1 жестко закреплена стрелка 12 с возможностью взаимодействия с микровы- ключателями 10 и 11,

На фиг. 2 термочувствительный элемент 2 и силозадающая пружина 4 расположены в противоположных сторонах от оси 5, При этом вместо стержня 1 служит корпус резервуара 13 с контролируемой средой, в котором с возможностью вращения установлена ось 5. С осью 5 могут быть непосредственно соединены исполнительные механизмы систем, например вентили, заслонки и т,д.

Терморегулятор работает следующим образом.

Допустим, что температура контролируемой среды соответствует верхнему значению интервала регулирования. При этом основание 1 занимает крайнее правое положение (фиг. l), а стрелка 12 находится в контакте с микровыкяючателем 11, выключающим источник тепловой энергии из электросети. При этом температура контролируемой среды постепенно уменьшается и термочувствительный элемент 2 начинает переходить из высокотемпературного состояния в низкотемпературное. Этот процесс сопровождается уменьшением уровня напряжений течения материала, т.е, уменьшается способность

5

0

6

0

термочувствительного элемента Л противостоять действию силозадающбгй пружины 4. Вследствие этого момент, создаваемый силозадающей пружиной 4, становится больше момента относительно оси 5, создаваемого термочувствительным элементом 2, Так как ось 5 неподвижно закреплена на шасси 9, то под действием большего по величине момента основание I вместе со стрелкой 12 начинает поворачиваться против часовой стрелки (фиг. 1). При этом увеличивается угол охвата кулачка 6 термочувствительным элементом 2, что приводит к растяжению термочувствительного элемента 2. В это время уменьшается угол охвата кулачка 7 гибким элементом 8, что приводит к уменьшению деформации си- лозадающей пружины 4. В результате сокращения пружины 4 уменьшается и момент, создаваемый ею относитешьно оси 5, В положении, когда момент, создаваемый силозадающей пружиной 4, становится равным моменту, создаваемому термочувствительным элементом 2, поворот основания 1 прекращается и наступает равновесие. При дальнейшем понижении температуры контролируемой среды термочувствительньй элемент продолжает деформироваться в результате дальнейшего уменьшения напряжений сопротивления внешней нагрузки, При достижении нижнего значения интервала регулирования основание I занимает крайнее левое положение (фиг,1), а стрелка 12 вступает в контакт с м1-п ровыключателем 10 и включает источник тепловой энергии в электросеть.

При этом температура контролируемой среды начинает повьпиаться, термочувствительный элемент 2 нагревается и начинается процесс пе зехода термочувствительного элемента 2 из низкотемпературного состояния в высокотемпературное. При этом термочувствительный элемент 2 развивает внут- ренние восстанавливающие напряя:ения, под действием которых он стремится принять исходное недеформировакное состояние (восстановить прежнюю форму). Когда момент, создаваемый тер- мочувствителы-1ым элементом 2, становится больше момента, создаваемого силозадающей пружиной 4, основание 1 начинает поворачиваться по ч5-совой стрелке (фиг. 1). По мере увеличе

31

ния температуры уровень восстанавли- веющих напряжений возрастает и поворот основания продолжается до вступления стрелки 12 в контакт с микровыключателем 1 1, выключаюрцш источник тепловой энергии из электросети

Далее температура контролируемой среды начинает понижаться и процесс повторяется указанным образом.

Для перехода терморегулятора на подцерясание более высоких температур необходимо вывернуть регулировочный винт 3. При этом увеличивaeTCHv начальная деформация силозадающей пружины 4 и тем самым внешняя нагрузка на термочувствительнь й элемент 2. Это приводит к смещению температуры структурного преврахцения термочувствительного элемента в область более высоких температур. Соответственно смещается в интервал температур начала - конца структурного превращения , который примерно симметрично расположен в обе стороны от тем- пературы .структурного превращения.

0

25

15

0

Формула изобретения

1.Терморегулятор, содержащий стержень с закрепленными на нем одними концами термочувствительным элементом, выполненным из материала с памятью формы, и посредством винта силозадаюп1ей пружиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия терморегулятора, он снабжен осью и звеном вращения, выполненным в виде двух концентрически соединенных кулачков, жестко закрепленных на оси, на которой с возможностью поворота между.кулачками установлен стержень, на одном из кулачков жестко закреплен другой конец термочувствительного элемента, а на другом кулачке посредством гибкого элемента закреплен конец силозадаю- щей прзгжины, причем гибкий и термочувствительный элементы огибают ку- , лачки с противоположньк сторон.

2.Терморегулятор по ni I, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде ленты..

/Щ,

s

п

игг

Составитель Н.Мирная Редактор.И.Шулла Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5997/48 Тираж 863Подписное

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

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах терморегулирования для газовых и жидких сред. Цель изобретения заключается в повышении быстродействия и усовершенствовании конструкции. Устройство содержит стержнеобразное основание 1, на котором одними концами закреплены термо 10 3 чувствительньм элемент 2 и посредством регулировочного винта 3 силозада- юш;ая пружина 4. Другими концами термочувствительный элемент 2 и силозада- ющая пружина 4 связаны между собой посредством звена , выполненного в виде концентрично соединенных кулачков 6, 7. Термочувствительный элемент 2 изготовлен из сплава с тер- момеханической памятью, меняющего свои механические свойства в результате структурного превращения материала, иницируемого температурой. В процессе работы термочувствительный элемент 2 под действием силозадающей пружины 4 растягивается - сжимается и приводит в движение выходное звено устройства, которое может быть непосредственно соединено с исполнительным механизмом системы терморегулирования или иметь возможность взаимодействия с микровыключателями. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. а (Л // 00 СП СО со Ф«г. f