Термостатирующее устройство Советский патент 1991 года по МПК G05D23/30 G05D23/19 

Изобретение относится к биолоическому исследовательскому оборудованию космических аппаратов, а именно к термостатирующим устройствам длл биологических исследований преимущественно в условиях микро- гравитации,,

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности, а также упрощение устройства.

Па чертеже представлена блок-схема термостатирующего устройства.

Термостатирующее устройство содержит термостатируемую камеру 1 с размещенными в ней термобатареей 2 и датчиком 3 температуры, между которыми включены последовательно соединешгые усилитель 4, первые ши- ротно-импульсный модулятор (ШИМ) 5, ключ 6, имеющий информационный вход

7и силовой вход 8, фильтр 9, при этом вход 8 первого ключа 6 соединен с замыкающим контактом 10 включения, который подключен к источнику 11 питания. Упомянутые выше элементы представляют собой контур, регулирующий температуру внутри термостатирующего устройства.

В устройстве имеется также и второй контур, регулирующий интенсивность обдува радиатора, .соединенного с горячим спаем термобатареи. Этот контур содержит последовательно соединенные ограничитель 12 сигнала, вторые широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 13, ключ 14, имеющий информационный вход 15 и силовой вход 16, соединенный с силовым входом 8 первого ключа 6, фильтр 17, формирователь 18 переменного напряжения и вентилятор 19. При этом вход ограничителя 12 сигнала соединен с выходом усилителя 4, а выход - с входом второго ШИМ 13.

Термостатирующее устройство работает следующим образом.

При включении замыкающего контакта 10 напряжение питания от источника 11 подается на электронную схему теростатирующего устройства, в том исле на входы 8 и 16 ключей 6 и 14.

8начальный период выхода термостатиующего устройства на режим поддерания заданной температуры датчик 3 ырабатывает максимальный управляюий сигнал, который усиливается усиителем 4 и подается соответственно

а ШИМ 5 и через ограничитель 12

сигнала на ШИМ 13. В зависимости от того, как отличается температура в термостатируемой камере 1 от за- данной, ШИМ 5 и 13 подают на информационные входы 7 и 15 ключей 6 и 14 импульсы различной скважности. С выхода ключа 6 мощные импульсы поступают на фильтр 9 и преобразуются

0 в постоянное напряжение, которое питает термобатарею 2. Величина постоянного напряжения обра-вно пропорциональна скважности импульсов, (Аналогично с выхода ключа 14 импульс5 ное напряжение поступает на фильтр 17, где преобразуется в постоянное напряжение, подаваемое на формирователь 18 переменного напряжения, Последний преобразует постоянное на0 пряжение в переменное, подаваемое на вентилятор 19.

При большой разности температур между окружающей средой и термостатируемой камерой датчик 3 через уси5 литель 4 выдает максимальный управляющий сигнал на ШИМ 5, и, следовательно, термобатарея и формирователь

18переменного напряжения вентилятора

19питаются максимально допустимым 0 напряжением. При этом на горячем

спае термобатареи 2 выделяется значительное количество тепла и вентилятор 19 осуществляет интенсивный обдув радиатора, соединенного с горячим спаем. Это способствует быстрому охлаждению термостатируемой камеры 1. Когда температура в последней приблизится к заданной, напряжение на выходе усилителя 4 уменьшается. ШИМ

п 5 Е.ирабатывает импульсы большой

скважности, и, следовательно, термог батарея 2 питается малым напряжением, Таким образом осуществляется пропорциональное регулирование питания тер-

5 мобатареи 2.

При уменьшении разности температур уменьшается напряжение питания термобатареи 2, при этом уменьшается количество тепла, выделяемое на горячем спае. Следовательно, отпадает необходимость в интенсивном обдуве радиатора. При этом напряжение питания вентилятора также уменьшается. Но оно может быть уменьшено лишь до определенной величины, чтобы не произошла остановка вентилятора вообще (при остановке вентилятора возможен выход его из строя). Для- этого с выхода усилителя 4 сигнал поступает на огра5

0

5

516280

ничитель 12 по минимуму, а затем на ШИМ 13. Данная схема позволяет поддерживать минимальное напряжение питания вентилятора при равенстве температуры в термостатируемой каме- ре 1 и заданной, т.е. при отсутствии управляющего сигнала с датчика 3. Для надежной работы вентилятора 19 при снижении напряжения питания умень-,п шается частота переменного напряжения. Поэтому формирователь 18 переменного напряжения имеет линейную зависимость частоты от напряжения.

Так происходит автоматическое регулирование как температуры внутри термостатируемой камеры 1, так и мощности, подводимой к вентилятору 19.

В термостатирующем устройстве имеется коммутатор (не показан), осуществляющий автоматическое переключение полярности термобатареи в случае необходимости ее работы в режиме нагрева.

п

6

Формула изобретения

Термрстатнрукщее устройство, содержащее полупроводниковую термобатарею, термостатируемую камеру с размещенным в ней датчиком температуры, к выходу которого подключены последовательно соединенные усилитель, первые щиротно-импульоный модулятор, ключ и фильтр, при этом информационный вход первого ключа подсоединен через замыкающий контакт включения к источнику питания, а также последовательно соединенные вторые широт

5 но-импульсный модулятор, ключ, фильтр формирователь переменного напряжения и вентилятор принудительного охлаждения термобатареи, причем информационный вход второго ключа связан

0 с информационным входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, а также упрощения устройства, в него введен ограничи5 тель сигнала, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с входом ьторого тиротно-импульсного модулятора.

Изобретение относится к биологическому исследовательскому оборудованию космических аппаратов, а именно к термостатирующим устройствам для биологических исследований преимущественно в условиях микрогравитации. Целью изобретения являет- я повышение экономичности и надеж10 ности, а также упрощение устройства. Термостатирующее устройство содержит термостатируемую камеру 1 с размещенными в ней термобатареей 2 и датчиком температуры 3, между которыми включены последовательно соединенные усилитель 4, широтно-импульсный модулятор 5, ключ 6, имеющий информационный вход 7 и, силовой вход Б, фильтр 9, при этом вход 8 ключа 6 соединен с замыкающим контактом 1C включения, который подключен к источнику питания 11. Упомянутые выше элементы образуют контур, регулирующий температуру термостатирующего устройства. В устройстве имеется так же и второй контур, регулирующий интенсивность обдува радиатора, соединенного с горячим спаем термобатареи. 1 ил. г (Л