УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОГРЕВА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01K5/48 

Известные устройства для автоматического регулирования температуры прогрева бетонных и железобетонных изделий, включающие блоки суммирования, сравнения, усилители и датчики температуры, осуществляют непрерывный подъем температуры, изотермический прогрев и снижение температуры по заданной программе. Поэтому известные устройства не обеспечивают высококачественной термообработки конструкций, так как они не учитывают экзотермические процессы, происходящие в твердеющем изделии, и условия теплообмена на поверхности изделий. Это приводит к возникновению температурных напряжений в бетоне, появлению перенапряжений, микротрещин и снижению механической прочности изделий.

В предлагаемом устройстве с целью уменьшения температурных напряжений и повышения качества тремообработки бетона датчики включены в схему блока определения теплопотерь изделия, сигнал с которого поступает на блок суммирования теплопотерь, на который также поступает сигнал с блока теплосодержания изделия, на выходе блока суммирования подключен блок определения допустимой разности температур изделия, подающий сигнал на блок сравнения этой разности с разностью температур, измеренных датчиками. К выходу блока сравнения подключены промежуточные реле, в цепь которых включены также контакты реле, управляемых блоком сравнения заданного значения теплоты твердения бетона с сигналом блока суммирования и блоком сравнения заданного значения максимальной температуры прогрева с показаниями датчиков.

Узлы блоков имеют следующие сокращенные обозначения.

K - усилитель;

БС - блок алгебраического суммирования;

ИД - магнито-электрический интегрирующий двигатель реверсивный с редуктором (скорость вращения зависит от величины напряжения, направление вращения - от знака напряжения);

РЗН - ручной задатчик напряжения (потенциометр с источником питания);

М - расход моста, питающегося постоянным стабилизированным напряжением;

ФС - блок сравнения и формирователь сигнала (например, серийный логический транзисторный элемент ЭТФ-03 «нуль-орган»; или поляризованные двухобмоточные реле);

БУ - блок выходных реле.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

В железобетонную конструкцию, помещенную в камеру пропаривания, устанавливают датчики температуры 1 (термопары или термометры сопротивления), расположенные у поверхности и внутри конструкции на глубину, равную 0,2 ее толщины. Датчики измеряют соответственно температуры у поверхности Т_п и среднюю Т_ср сечения конструкции. Эти датчики включены в схему блока 2 определения теплопотерь суммированием с нарастающим итогом разности температур Т_ср и Т_п, умноженной на постоянный коэффициент. Сигнал с блока 2 поступает на блок 3 суммирования теплопотерь Q_тп с определяемым блоком 4 сигналом теплосодержания конструкции. Блок 4 определяет теплосодержание конструкции по разности средней температуры конструкции Т_ср, устанавливаемой одним из датчиков 1, подключенных в схему блока 4, и начальной температуры Т₀ конструкции, умноженной на постоянный коэффициент Q_тс=K₁(Т_ср-Т₀). Начальная температура Т₀ может быть зафиксирована в блоке 4 перед включением устройства, например, с помощью ручного потенциометра и дифференциальной термопары со спаями: T_ср и Т потенциометра.

На выход блока 3 сумматора, определяющего теплоту твердения бетона по выражению Q_т.тв=Q_тп+Q_тс, подключен блок 5 определения допустимой разности температур в конструкции для каждого момента времени путем умножения сигнала с блока 3 на постоянный коэффициент: ΔТ_доп=K_з·Q_т.тв.

Сигнал с блока 5 поступает на блок сравнения 6 допустимого перепада температуры с фактическими ΔТ_ср=Т_п=Т_с так, чтобы ΔТ_ср≤ΔТ_доп при Т_ср<Т_п или при Т_ср<Т_п.

Указанная фактическая разность температур ΔТ_ср определяется датчиками 1, подключенными в схему блока 6. На выходе блока 6 подключены промежуточные реле, управляющие нагревателями, в цепь которых подключены также реле, управляемые блоком сравнения 7 заданного значения теплоты твердения Q_{т.тв, доп}. с сигналом от блока 3: Q_т.тв≤Q_{т.тв, доп}. В цепь нагревателей включены также промежуточные реле, управляемые блоком 8 сравнения, сравнивающим температуру поверхности Т_п, устанавливаемую датчиком 1, включенным в схему блока 8, с заданным максимально допустимым значением температуры прогрева.

Таким образом все устройство представляет собой компоновку известных блоков, позволяющую непрерывно получать информацию о ходе процесса твердения бетона, реализовывать эту информацию в предельные соотношения, сравнивать эти соотношения с фактическими и на основе этого сравнения регулировать работу клапанов подачи пара на протяжении всего цикла термообработки изделия.

Устройство для автоматического регулирования температуры прогрева бетонных и железобетонных изделий, включающее блоки суммирования, сравнения, усилители и датчики температуры, отличающееся тем, что с целью уменьшения температурных напряжений и повышения качества термообработки, датчики включены в схему блока определения теплопотерь изделия, сигнал с которого поступает на блок суммирования теплопотерь, на который также поступает сигнал с блока теплосодержания конструкции, на выходе блока суммирования подключен блок определения допустимой разности температур изделия, подающий сигнал на блок сравнения этой разности с разностью температур, измеренных датчиками к выходу блока сравнения подключены промежуточные реле, в цепь которых включены также контакты реле, управляемых блоком сравнения заданного значения теплоты твердения бетона с сигналом блока суммирования и блоком сравнения заданного значения максимальной температуры прогрева с показаниями датчиков.