УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1935 года по МПК G05D23/22 

Автоматическое регулирование температуры в электрических печах, нефтяных печах и других тепловых установках получило за последнее время широкое распространение. Применяемые для этой цели терморегуляторы, типа гальванометра с падающей дугой, имеют своим недостатком то, что падающая дуга воздействует на стрелку гальванометра во все время его работы, тогда как надобность в этом появляется лишь по достижении заданной температуры. До этого момента удары дуги на стрелку никакого значения для регулировки температуры не имеют, и нажим на стрелку совершенно бесцелен. Кроме того для приведения в движение дуги требуется специальный двигатель с соответствующей передачей, выполнение какового представляет известную сложность. Вместе с тем другим важным недостатком является то, что в случае прекращения движения дуги прибор теряет свое назначение как терморегулятор, и температура в агрегате будет непрерывно возрастать, что, например, для электрических печей сопротивления вызовет перегорание нагревательных элементов, а в зависимости от конструкции, в некоторых случаях просто порчу всей печи. Обрабатываемые изделия в этом случае, вполне естественно, оказываются браком.

Кроме того терморегуляторы указанного типа или не дают возможности регулировать скорость падения дуги или это сопряжено с необходимостью вскрытия прибора для замены передаточного механизма, что требует аккуратного обращения и не может быть быстро выполнено. Эта регулировка имеет особенно важное значение при печах с большой тепловой инерцией.

В отличие от указанных терморегулирующих устройств настоящим предлагается устройство, также состоящее из гальванометра, но снабженное передвижной площадкой, несущей на себе биметаллический прерыватель в виде контактной пластинки, воздействующий на стрелку гальванометра. Прерыватель при посредстве стрелки производит замыкание соответствующих контактов, расположенных на той же площадке.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 и 2 схематически изображают конструкцию устройства в двух проекциях; фиг. 3 - контактную часть устройства в плане; фиг. 4 - схему включения устройства.

Биметаллическая пластинка 1 укреплена на поворотной площадке 8 посредством изоляционных прокладок 19, шпилек 17 и болта 18 (фиг. 1 и 2).

На биметаллической пластинке имеется нагревательное сопротивление 7, один из концов которого прикреплен к контактному винту 21, а второй - непосредственно к биметаллической пластинке 1. На противоположном конце пластинки 1 укреплен угольник 16 из изоляционного материала.. Для подвода тока к сопротивлению 7 служит пружинящий контакт 2, укрепленный на площадке 8 винтом 20. Винт 9, снабженный на конце изоляционной прокладкой 23, служит для изменения времени подъема и опускания биметаллической пластинки 1. На площадке 8 имеется связанный с нею указатель 13, который служит для установки требуемой температуры по шкале 14 гальванометра. Установка производится посредством вращения винта 10, головка которого выходит сверху корпуса гальванометра.

Регулировка температуры осуществляется тремя пружинящими контактами, из которых контакты 3 и 5 парные, а контакт 4 одинарный (фиг. 3). Контакты укреплены внизу на передней части площадки 8, имеющей вид швеллера, и при этом не на одной высоте, а так, что контакт 4 находится ниже контактов 3 и 5.

За контактом 5 по движению стрелки гальванометра к боковой, изогнутой в виде швеллера части площадки 8 укреплен контакт 6, а другой такой же контакт 12 укреплен к шкале 14 на стойке 22.

Соединение всех контактов устройства производится согласно прилагаемой схеме (фиг. 4). Для пользования данным терморегулирующим устройством требуются четыре задерживающихся реле, электромагнитный рубильник в цепи нагревания печи и рубильник сигнальных ламп (белая, зеленая, красная).

Работа терморегулятора протекает в следующем порядке (см. схему на фиг. 4). Установив пощадку 8 посредством винта 10 на требуемую температуру согласно указателю 13 на шкале 14, замыкают рубильник, который включает ток в сопротивление 7 на биметаллической пластинке 1. Нагреваясь, пластинка 1 отклоняется (падает) книзу и укрепленным на ее свободном конце угольником 16 нажимает на контакт 4, который замыкает первое задерживающееся реле 1′, включающее электромагнитный рубильник и первую (например белую), сигнальную лампу Б (печь включена). При опускании биметаллическая пластинка 1 отходит от контакта 2 и размыкает цепь нагревающего сопротивления 7, отчего пластинка 1, охлаждаясь, через некоторое время принимает первоначальное положение, прикасается к пластинке 2 и замыкает снова цепь сопротивления и т.д. непрерывно. Для изменения времени движения вверх и вниз пластинки 1 служит винт 9, снабженный на конце изоляционной пластинкой 23. Регулировка производится при помощи отвертки, вводимой через отверстие 15 в корпусе гальванометра.

По достижении в печи заданной температуры стрелка гальванометра подходит под угольник 16 биметаллической пластинки 1. В этом случае биметаллическая пластинка 1, опускаясь, нажимает на стрелку, а вместе с тем при посредстве последней - на пружинящий парный контакт 3, включающий второе реле 2′. Цепь первого реле 1′ при этом размыкается, вследствие чего электромагнитный рубильник включается, белая лампа Б гаснет, загорается вторая (например, зеленая) сигнальная лампа З - печь включена, что соответствует тому, что температура достигла заданной величины.

Благодаря вставшей над контактами 3 стрелке гальванометра угольник 16 биметаллической пластинки, упираясь (при падении) в стрелку, не может замкнуть нижестоящего контакта 4. Это положение будет иметь место все время, пока температура в печи не упадет, и стрелка гальванометра не сойдет с контактов.

Наличие тепловой инерции печи, повышая несколько температуру в ней после выключения, заставит стрелку гальванометра уйти вперед, причем она встанет над парным контактом 5. Биметаллическая пластинка, продолжая работать, в этом случае посредством стрелки замыкает контакт 5, который включит третье реле 3′; при этом цепь второго реле разомкнется, зеленая лампа З выключится и включится третья (например, красная) сигнальная лампа К (перегрев). Определив величину перегрева и не желая его иметь впредь, следует площадку отодвинуть влево на величину перегрева.

В случае неисправности биметаллической пластинки или контактов 3-5 возрастание температуры печи будет вызывать отклонение стрелки гальванометра далее, где она замкнет кон-такт 6, а через него четвертое реле 4′, отчего замкнутая ранее цепь реле 3′ разомкнется, цепь выключится, лампа К погаснет и включится тревожный сигнал, свидетельствующий о неисправности. То же самое произойдет в случае обрыва термопары, когда стрелка гальванометра резко отклонится влево (за нуль) и замкнет контакт 12, управляющий тем же четвертым реле 4′.

Как видно из описания, устройство для регулирования температуры отличается сравнительной простотой конструкции, обеспечивает надежный контроль температуры, а также гарантирует цепь и обрабатываемые изделия от порчи. Стоимость этого терморегулятора, благодаря отсутствию многих сложных деталей, ниже стоимости существующих терморегуляторов типа гальванометра с падающей дугой.

Не представляет никаких затруднений почти любой гальванометр, особенно профильного типа, превратить в терморегулятор, согласно настоящему изобретению, тем более, что отсутствие в конструкции контактного шпенька на стрелке гальванометра не требует при переделке кропотливой балансировки стрелки.

Устройство для регулирования температуры с применением включенного в цепь термопары гальванометра со стрелкой, замыкающей установленные на шкале гальванометра контакты путем воздействия на стрелку ударного приспособления, отличающееся тем, что, с целью воздействия ударного приспособления на стрелку только во время ее нахождения над контактами, в качестве ударного приспособления применен устанавливаемый над переставными на шкале гальванометра контактами и снабженный нагревательной обмоткой биметаллический прерыватель.