Известно устройство для электромоделирования тепловых процессов с фазовыми превращениями, содержащее сетку конденсаторов и резисторов и решающие усилители.
Предложенное устройство отличается тем, что в нем к выходу решающих усилителей, подключенных к узловым точкам сетки через вентильные элементы, подключены пороговые двухпозиционные схемы с гистерезисной характеристикой, изменяющие полярность включения вентилей, причем решающие усилители объединены по своим цепям питания в группы, в каждой из которых нулевая шина усилителей подключена к дополнительному источнику питания.
Это позволяет воспроизводить одновременно несколько фазовых переходов, происходящих при различных температурах, а также многократно моделировать прямые и обратные фазовые переходы.
Схема предложенного устройства приведена на чертеже.
Устройство состоит из RC-сетки, в узловые точки которой через вентильные элементы 1 включены интегрирующие усилители 2. Усилители объединены по своим цепям питания в группы, в каждой из которых потенциал нулевой шины входящих в нее усилителей может принимать любое значение в пределах принятого в модели диапазона изменения напряжения.
Перед решением задачи с помощью источников смещения 3 потенциал нулевой шины каждой группы усилителей устанавливается на уровне, соответствующем температуре одного из фазовых переходов в принятом в модели масштабе.
Благодаря общеизвестной особенности решающих усилителей практически такие же потенциалы будут поддерживаться в их суммирующих точках, к которым подключаются вентильные элементы. Усилители распределяются по узловым точкам сетки, исходя из ожидаемых в них фазовых превращений. Полярность включения вентилей такова, что они будут закрыты до тех пор, пока напряжение в узловой точке модели остается меньшим по абсолютной величине, чем напряжение в суммирующей точке усилителя.
После того как напряжение в узловой точке достигнет значения, соответствующего температуре фазового перехода, вентиль откроется, и через него будет протекать ток, воспроизводящий накопление в узловой точке скрытой теплоты фазового перехода. При открытом вентиле напряжение в узловой точке зафиксируется на уровне, соответствующем потенциалу суммирующей точки усилителя (падением напряжения на вентиле можно пренебречь).
На выходе усилителя будет постепенно нарастать напряжение, пропорциональное интегралу тока, протекающего из узловой точки во входную цепь усилителя. Когда это напряжение достигнет заранее рассчитанной величины, соответствующей скрытой теплоте фазового перехода, массы вещества, сосредоточенной в узловой точке, сработает подключенная к выходу усилителя пороговая релейная схема 4. При этом полярность включения вентиля изменится на противоположную и протекание через него тока прекратится до тех пор, пока напряжение в узловой точке будет превышать потенциал суммирующей точки усилителя.
Если напряжение в узловой точке вернется к величине, соответствующей температуре фазового перехода, вентиль откроется и снова зафиксирует на этом уровне напряжение в узловой точке. Однако направление протекания через него тока изменится на противоположное, и поэтому в процессе интегрирования напряжение на обкладках конденсатора в цепи обратной связи усилителя начнет уменьшаться. Разряд конденсатора до нуля будет означать, что накопленная в данной узловой точке скрытая теплота фазового превращения полностью возвращена в систему. Этому моменту соответствует второй порог срабатывания двухпозиционной схемы, которая, возвращаясь в первоначальное состояние восстановит прежнюю полярность включения вентиля. При этом протекание тока через вентиль прекратится и напряжение в узловой точке сможет изменяться.
В случае повторного повышения напряжения до температуры фазового перехода работа схемы полностью повторится.
Таким образом, устройство обеспечивает фиксацию напряжения в узловой точке на время интегрирования скрытой теплоты фазовых превращений, и автоматически изменяет направление протекания токов, моделирующих накопление или высвобождение скрытой теплоты, в зависимости от фазового состояния вещества в данной узловой точке.
Устройство для электромоделирования тепловых процессов с фазовыми превращениями, содержащее сетку конденсаторов и резисторов и решающие усилители, отличающееся тем, что, с целью одновременного воспроизведения нескольких фазовых переходов, происходящих при различных температурах, а также обеспечения возможности многократного моделирования прямых и обратных фазовых переходов, в нем к выходу решающих усилителей, подключенных к узловым точкам сетки через вентильные элементы, подключены пороговые двухпозиционные схемы с гистерезисной характеристикой, изменяющие полярность включения вентилей, причем решающие усилители объединены по своим цепям питания в группы, в каждой из которых нулевая шина усилителей подключена к дополнительному источнику питания.
