ВСЕСОЮЗНАЯ • Советский патент 1973 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение может быть использовано для технологических целей при сушке и обжиге различных материалов.

Известно устройство для регулирования и стабилизации температуры, содержащее термопару, усилитель, датчик моодюсти, программный задатчик, регулятор и нагреватель.

Недостатком известного устройства является большая динамическая ошибка.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в нем дополнительно установлены последовательно соединенные функциональный усилитель и дифференцирующий блок, выходы которых через блок умножения подключены к одному из входов сумматора, к друго..у о.ходу которого через блок сравнения подключен выход второго дополнительно установленного дифференцирующею блока, вход которого соединен с задатчиком программы.

Это позволяет новысить точность работы устройства.

Схема устройства для регулирования температуры изображена па чертеже.

Нагреватель У подключен к сети неременного тока через исполнительное устройство 2 (выполненное, например, в виде тористорного или игнитронного управляемого контактора), связанного с усилителем-формирователем 5 запускающих импульсов. На объекте нагрева (образце исследуемого материала) 4 установлен датчик температуры (термонара, автоматически пирометр и т. д.) 5, соединенный через функциональны усилитель 6 с блоком сравнения 7. связанным с задатчиком 8 программы нагрева, с блoкo диффере цироваН1 я 9 и с сумматором 10.

К нагревателю / также подключо // электрической мощности, ia выходе которого установлен функциональный ус литель /2, соединенный 1еносредственно и через блок Д ффере щирования 13 с блоком умножеН1 Я 14, KOTOpblii НОДСОеД 1НСН к СуЛ1М;1ГОру 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал о тe rlepaтype исследуемого материала (объекте нагрева 4}. измеряемый датчико.м температуры 5, поступает на функциональныГ усилитель 6, обеспечивающ Й. с одпой сторО 1Ы, усилен1 е и датчика температуры, а с другой - Л неаризац 1ю его статической характер 1СТ Ю.

С выхода функционального усилителя С1 Гнал подается на блок сравнения 7. куда поступа от сигналы задатчика программы S и диффере щирующего блока 9, определяющего скорость изменения программы. Таким образом, когда г рограмма изменяется Л11ней ю с постоянной скоростью, сигнал Д 1фференцирующего блока представляет co6oii ностоя 1ну о величину. проиорциональну о скорост К1мененпя программы. При резком изменении программы, например, в случае перехода из режима нагрева с постоянной скорост:;Ю в режим стабилизации, сигнал дифференцирующего блока 9 уменьшается до нуля, тем самым сглаживая переходную характеристику регулятора (уменьшая возможное перерегулирование).

Результируюш,ин сигнал рассогласования поступает на сумматор 10.

Одновременно с измерением температуры на объекте нагрева 4 осуществляется измерение электрической мощности, выделяемой на нагревателе / с помощью датчика мощности 11. Унификация выходного сигнала датчика мощности и линеаризация его статической ХсТрактеристики обеспечивается с иомощью фуккцкокального уси.тителя 12.

Сигнал усилителя 12 поступает на дифференцирующий 13 и множительный 14 блоки, куда ноступает также сигнал с дифференцирующего блока.

Блоки /./-14 предста вляют собой второй контур управлення, рбе«печивающий безыиерциониость регулирования.

При переходе из режима постоянной скорости нагрева в режим стабилизации температуры произойдет уменьшение сигнала задатчпка (S и, следовательно, регулятор незначительно ул С ;:лиит количество энергии, поступающей )ui чагреватель. Последнее вызовет уменьшение ::;и-калов датчика мощности //, функционального усилнтеля 13 и дифференцирующего блока 13, а следовательно, довольно резко лмеиь;. сигнал умножения на блоке 4

(т. к. имеет место одновременное уменьшение обоих сомножителей). Последнее приведет к значительному уменьшению управляющего сигнала регулятора и переводу его в режим 5 стабилизации температуры без перерегулирования.

В случае возникающего возмущения, например при колебаниях напряжения питания иагревателя, на выходе блока 14 практически

о мгновенно появляется сигнал, обеспечивающий формирование управляющего воздействия на исполнительное устройство (управляемый контактор 2) но отношению к сигналу датчика температуры, тем самым указанное

5 возмущение компенсируется. еще до того, как на него начнет реагировать датчик температуры, что обеспечивает отсутствие как статических, так и динамнческих ошибок.

Предмет изобретения

- Устройство для регулирования температуры, содержащее блок формирования управляющего воздействия, вход которого соединен через сумматор н блок сравнения с задатчиком программы, а выход - с нагревателем, к которому подключен датчик мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем дополнительно установлены последовательно соединенные функциональный усилитель и дифференцирующий

блок, выходы которых через блок умиожения подключены к одному из входов сумматора, к другому входу которого через блок сравнения г;одключеи выход второго дополнительно установлС Иого дифференцирующего блока, вход

которого соединен с задатчиком программы.