Предлагаемый автоматический регулятор предназначен для применения при искусственном птицеводстве, в химическом производстве, при изготовлении дрожжелина (питательное средство для развития дрожжевых клеток), при дрожжевом солодоращении ввинокуренном и других производствах, и имеет целью автоматически поддерживать предназначенную температуру воздуха или воды и, вообще, жидкостей, нагреваемых при помощи воды, пара, горячего воздуха или электричества в закрытых помещениях. Устройство прибора основано на законах расширения твердых тел и на разнице коэффициентов линейного их расширения.
На.схематических чертежах фиг. I изображает регулятор в собранном виде, фиг. II - обратную сторону контактного диска, фиг. 111 - схему расширяющейся цепи металлов и фиг. IV - две схемы электрического управления при двух крайних состояниях температуры помещения.
Цокольная рама 8 (фиг. 1) состоит из нескольких частей. Верхняя 8 и нижняя 9 выполнены из металла с возможно меньшим коэффициентом линейного расширения (напр.. мягкая сталь, коэффиц. лин. расширения которой 0,0000134). Боковые части 10-10 сложные, построенные по системе уравнительного маятника Леруа из металлов с разными коэффициентами линейного расширения (напр., из латуни, коэфф. лин, расширения которой, 0,0000234, и мягкой стали), с таким расчетом, чтобы при изменении температуры этой рамы расстояние между верхней и нижней частями по линии 50 не изменялось. У верхней и нижней частей рамы имеются шарнирные шипы 17, 22, 24 и 25. У отрога верхней части рамы укреплена шкала 11 с делением на градусы, выполненная из материала, не проводящего электрического тока. На лицевой стороне этой шкалы, в центре и вне центра, имеются металлические шипы 49 и 15. На шипе 49 одета
указательная стрелка 14с шестеренкой 13. На шипе 15 одет рычаг с зубчатой дугой 12, находящийся в сцеплении с шестеренкой 13. Другой конец рычага снабжен шипом 16, а конец дуги 12 оттягивается спиральной пружиной 44.
На обратной стороне шкалы 11 (фиг. II) имеется в центре шип 27, на котором одеты две металлические пластины 30 и 31 с зажимными винтами (контактами) 47 и 48. Свободные концы этих пластин загнуты по окружности шкалы с таким расчетом, чтобы стрелка 14 при вращении, набегая на эти загибы, плотно к ним прикасалась. На шарнирные оси 17, 22 и 24 одеты двуплечие рычаги 4, 2 и 6. Плечи каждого рычага не одинаковые и желательное соотношение их 1:10. Концы этих плеч снабжены шарнирами 18, 19, 20, 21, 23 и 26, при помощи которых они связаны с стержнями 1 и 3, 5 и 7 с таким расчетом, чтобы большее плечо рычага 2 связывалось с меньшим плечом рычага 4 и большее плечо рычага 4 связывалось бы с меньшим плечом рычага бит. д., образуя цепь перемежающихся рычагов и стержней. Последние построены из металла с возможно большим коэффициентом линейного расширения (напр., из латуни). Первый стержень 1 связывает рычаг 2 с неподвижной осью 25 рамы 8, а последний стержень 7 соединяет последний рычаг 6 с шипом 16, рычага с зубчатой дугой 12 у шкалы 11. Таким образом получается непрерывная цепь, как это показано на схеме фиг. Ш. Стрелка 14 и пластины 30 и 31 взаимно друг от друга изолированы и к ним приделаны электрические провода 58, 28 и 29 (фиг. I и П и :хема фиг. IV).
В цепь провода (фиг. IV), идущего от указательной стрелки 14, включен источник электрического тока 39, другой полюс которого приключен к реле (электромагнита) 32 и 33, вторые концы обмоток которых соединены с проводами 28 и 29 пластин 30 и 31. При передвижении стрелки 14
до соприкосновения с пластинкой 30 или 31 возбуждается одно из реле 32 или 33, которое при помощи рычага 34 или 35 направляет в том или другом направлении ток главного источника в электродвигатель 40, приводя его во вращение в ту или другую сторону (фиг. IV) в зависимости от направления тока. Шкив электродвигателя 40 при посредстве системы шестерен или бесконечного ремня 57 приводит в движение краны или реостат источника тепла 55, 56, вращая их в одну или другую сторону.
Для пояснения принято, что стержни 1, 3, 5, 7 и т. д. сделаны из латуни с коэффициентами расширения 0,0000234, при их длине равной 100 мм (фиг. I и 111). При нагреве прибора на 1°/ пластина 1 удлинится на 0,00234 мм, нажмет на рычаг 2 и заставит меньшее плечо его описать дугу, равную 0,00234 мм. В случае, когда меньшие плечи рычагов 2, 4, 6 и т. д. относятся к большим, как 1:10,. большее плечо этого рычага опишет дугу в 10 раз большую, т. е. равную 0,0234 мм и, толкая стержень 3, поднимет его на 0,0234 мм. Стержень 3 сам по себе, под влиянием нагрева, удлинится на 0,00234 мм и, следовательно, в общей сложности продвинет короткое плечо рычага 4 на расстояние 0,0234 мм плюс 0,00234. Таким образом, меньшее плечо рычага 4 опишет дугу в 0,02574 мм; большее же плечо этогорычага опишет дугу в 0,2574мм; на тех же основаниях меньшее плечо рычага 6 опишет дугу равную 0,2574 мм плюс 0,00234 мм,. что равно 0,25974 мм, а большее плечо его опишет дугу равную 0,25974X10, что равно 2,5974 мм и т. д. Последний стержень 7, связанный с рычагом 12, приведет в движение стрелку 14 при посредстве шестеренки 13.
Изменяя количество звеньев в цепи 1, 2, 3, 4, 5, 6 и т. д., длину стержней 1,3, 5 и т. д., а также диаметр шкалы, можно установить пробег конца указательной стрелки 14
так, что каждое деление шкалы будет соответствовать одному градусу температуры.
Пусть, примерно, температура помещения равна 60° и стрелка стоит на 60 делении. Планка 30 установлена на делении, соответствующем 59,75° и планка 31 на делении, соответствующем 60,25°. Если приток тепловой энергии увеличится и превысит 0,25°, то стрелка под давление системы стержней станет продвигаться и набежит на планку 31; прикоснувшись к ней, она замкнет левую цепь. Ток, пробегая по обмотке электромагнита 32, намагнитит его стержень, который притянет одно плечо рычага 35 и заставит другое его плечо прикоснуться к пластине 36, благодаря чему рычаг 35 замкнет левую цепь главного источника -электрической энергии. Ток, пробегая, как это показано на схеме фиг. IV, по цепи, заставит вращаться электродвигатель 40, который, в свою очередь, повернет краны или реостат в сторону уменьшения притока тепловой энергии. Если приток тепловой энергии уменьшится настолько, что температура помещения упадет ниже 59,75°, то указательная стрелка 14 набежит на пластину 30, и на выше-, описанных основаниях замкнутся правые цепи. Ток главного источника пройдет по электродвигателю 40 в обратном направлении (фиг. IV). Электродвигатель, вращаясь в обратном направлении, откроет краны или повернет реостат теплового источника в сторону, увеличивающую приток тепла, и температура помещения станет повышаться. Если температура помещения остановится на 60°, с уклонением меньше 0,25°, то указательная стрелка 14, не прикасаясь к пластинам 30 и 31, оставит цепи разомкнутыми, электромагниты 32
и 33 размагниченными и рычаги 35 и 36 под влиянием пружин 45 и 46 опустившимися на пластину 41. Таким образом, цепь от главного источника окажется разомкнутой, электродвигатель останется в покое, не изменяя положения кранов или реостата 56, и приток тепловой энергии останется без перемены.
Предмет патента.
Автоматический регулятор температуры помещений, характеризующийся применением металлической рамы 8, 9, 10, в которой верхняя 8 и нижняя 9 части состоят из металла с малым коэффициентом термического расширения, боковые же части 10 составлены каждая из трех металлических стержней, соединенных последовательно и имеющих различные коэффициенты термического расширения, таким образом подобранные, что при всевозможных изменениях температуры расстояние между стержнями 8 и 9 остается неизменным, в каковой раме укреплена система стержней 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, сочлененных шарнирами 23, 19, 18, 26, 21 и 20, из коих стержень 1 закреплен на оси 25, связанной с рамой, стержни 2, 4 и 6 устроены поворотными на осях 24, 17 и 22, также неизменно- связанных с рамой, а стержень 7 сцеплен шарниром 16 с поворотным на оси 15 зубчатым сектором 12, находящимся под оттягивающим действием пружины 44 и действующим на шестеренку 13 стрелки 14, служащей для замыкания тока в реле 32 ИЛИ 33 при соприкосновении ее с переставными на диске 11 контактами 47 и 48, каковые реле управляют электродвигателем 40, действующим на кран или на рукоятки реостата 55, 56.
Срмгфиг Ш
фиг П
