Регулятор температуры Советский патент 1976 года по МПК G05D23/19 

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕ1 ПЕРАТУРЫ

Изобретение откосятся к области в&томатакя н может бътгъ использовано в терморегулирования.

регулятор температуры по вът. JB,№ 374582, содержащий расположенныев б объекте регупврованяя нагреватель и чуъст ъ 1Т&1ъиы& эпемект, подключенный к после аоватепъно соединенным магаяткому усилят пю R усалктепю мошностя, репейный расхфеаелятелъ и источник фсурсяроканлого разогрв- ю ва.

Однако ь такоы регуляторе те Апературы не учктька&гся изменение теплофизических свойств объектов регупяровакия, изменение величины сопротявленкя нагревателя и измв i5 некие напряжения источника форсирсиванного раэогр&ва, что уъелячявает время вы эда объекта регупкроватзяя на рабочий тепловой режим.

Цепь изобретения п тышение быстро - 20 aeuCTBnit устройства.

Эта цель аостигается тем, что в peryitai,-top теып&ратуры цопотштепьпо введены бео-; контактные магнитное реле, фар ц{рав&гепь . скгаапов генератор т пупъсов, спетчзхк им- у

пульсов, преобразователь код-аналог, и инвертор. Вход бескоитактиого магнкт кого реле подключен к выходу магнктного ускпнтепя, а его выход через формирователь сягнапй к ключ, соедииеииый с геvepaTopoM импульсов, подключен к счетчкку импульсов, соединенному со входом Т1реоб разователя кол-аяалот, выход подключен к ОДНОМ} лхоиу ътврЬго КЛЮЧИ, дру ГО& вхоа которого через яавертор соединен с выходом формирователя с«гкала,авькоа. с корректирующим входом магнитного уси- jffiterta.

На ц,лг. 1 изображена схема предл&гле-. тмого устройства, на яг. 2 - характеркотики магнитного усплктеля (МУ) и бескокгакт пого магкатпсго реле (БМР); иа яг. S характеристика изменения те лпературы объвкта регулкроватия в пропессе разогрева.

Устройство соцержит чувстватепъпьА элемент 1, объект perynwpoBQwjta 2, нагро вательнъЛ элемент 3, релейный распреде лятель 4, источник 5 форсироеаиного разо« грева, магнитный усяпктегСь 6, усштгепъ мощности 7, беско тактноб магнктяов ропщ 8, формирователь сигнала 9, генератор импульсов 10, ключ 11, счетчик импульсов 12 преобразователь код-аналог 13, ключ 14 к инвертор 15 клоча 14. Устройство работает следующим образом. При включении устройства с чувст вительного элемента 1 на вход усилителя 6 подается сигнал, пропсфциональный разнице между рабочей .температурой и температурой объекта, , „ . с выхода усилитиля 6 сигнал подается Г9 входы усилителя 7 и реле 8, С вызсода усилителя 7 сигнал поступает в релейный распределитель 4, готорьй подает на нагревательный элемент 3 от источника форсированного разогрева форсирующую мощность, которая существенно больше мощности в режиме стабилизации температуры. В процессе ускоренного разогрева объекта ki произво дится измерение скорости изменения температуры в объекте путем определения числа импульсов за ремя разогрева объекта от температуры Q2 до температуры Qj . На фиг. 2 приведены характеристики усипителя в и реле 8. .. По оси абс1тисс| откладьшается входной сиг Н.я усилителя в и выходг.ой сигнал реле 8, При сигнале, соответствующем температуре Ц.реле 8 срабатывает, при сигнале, со ответствуюшем температурке 63, отпуска ет. На фиг. 3 показан характ изменения температуры в объекте 2 в процессе разо грева. Скорость изменения температуры измеряется при ее изменении от температуры На яо температуры Qg . Причем темпера тура Qa выбрана большей, чем максимальная окружающая температура. До тех пор рока температура в объекте 2 не достигнет значения Qa , реле 8 находится в отпущенном состоянии. Сигнал на выходе формирователя 9 сигнала, предназначенного для .повьпиения крутизны фронтов выходного сигнала реле 8, отсутствует. При этом ключ 11 закрыт, и сигнал на выходе преобразо - вателя 13 отсутствует, поэтому через клю 14, открытый с 1Гналом инвертора 15, на корректирующий вход усилителя 6 сигнал не поступает. При достижении в объекте 2 температуры Qj реле 8 срабатывает, и через формирователь 9 импульсов на ключ 11 подается управляющий сигнал. Выход ге нератора 10 импульсов подключается к счет чкку 12 импульсов, к выходу которого подкпючен преобразователь 13. Одновременно с выхода формирователя 9 через иггоертор 15 попа ется сигнал на ключ 14, которьй о ключает вьосод преобразователя 13 от корректирующего входа усилителя 6. По достип 5 9 ...4 женин температуры Q реле 8 отпускает, ключ 11 отключает вход счетчика 12 от ге нератора 10 импульсоб, а ключ 14 подключает преобразователь 13 к корректирующему входу усилителя 6; При этом вводится корректирующий сигнал, величина обратно гропорциональна скорости рчзогрева объекта 2 в интервале температлз от Q j до QS . При отсутствии сигнала на корректирующем входе усилителя 6 форсирующая мощ ность отключается при некоторой температуре в объекте 2, определяемой расчетно-эк спериментальным способом для средних параметров: напряжения источника форсированной мощности, сопротивления нагревателя и теплофизических свойств объекта. При раз фосе этих параметров в процессе ускорен ного разогрева иэ-оа динамического запаз дьюания объекта форсирования мощность оказывается недостаточной или избыточной. Это гфи1водит к увеличению времени выхода объек-та на рабочий тепловой режим. Если скорость разогрева объекта соответ ствует номинальной, то сигнал на выходе преобразогателя 13 равен нулю. При этом усилитель- мощности отключается при сипнале усилителя 6, соответствующем температуре Qij объекта 2, и выдает сигнал в распределитель 4 на отключение форсирующей мощности и переключение устройства на работу в режиме стабилизации температуры. Если скорость разогрева меньше номиналь ной, нл счётчик поступает большее число им-, пульсов и преобразователь 13 преофазует их в сигнал, который сдвигает характерксти-1 ку МУ таким образом, что усилитель мощ- 1 костист отключается при температуре объёк-та Qi Q, + лО. Если скорость разогрева больше номинальной, то на ксрректирующий вход усилител ,, подается сигнал другой полярности, при ко-/ тором форсирующая мощность отключается при температуре объекта Q . . Ив том и в другом случаях сохраняется минимальное время разогрева объекта. Таким образом производится учет факте, ров, изменяющих скорость разогрева объек-Г та регулирования, а следовательно, и зало-: женный закон форсированного разогрева, и введение коррекции, позволяющей получитьминимальное время выхода объекта на ра- . бочий тепловой режим. ведение коррекции по скорости разогре-i . ва позволяет упростить закон изменения форсирующей мощности и аппаратуру для его , формировани5. Таким образом, введение дополнительног го сигнала, зависящего от скорости иямеиения температуры в объекте, подаваемого на 1корре1к;т1фующий вход магнитного усилителя, позволяет сократить время вывода объекта на рабочий тетовой режим благодаря п естройке температуры, при которой отклю лается форсированная мощность. Эта п естройка позволяет компенсироьать влияние разбросов сопротивления нагревателя, на пряжения форсир:-Ю дей мощности и теплофизических свойств объек/а. При щ)оведенин экспериментальной отработки предложенного устройства, при времени разогрева объекта регулирования 6О-90 сек и перепаде между рабочей температурой объекта регулирования с окружающей температурой 404-80 С, время разогрева объекта сокращалось на 10-25 сек. Фор-мула изобретения Регулятор температуры по аБт.св. N 374682, отличающийся тем, что, с целью повьпиения быстродействия, в него введены бесконтактное магнитное репе, формирователь сигнала, генератор импульсов, счетчик импульсов, преобразователь код-ана10Г, ключи и инвертор; причем вход бесконтактного магнитного реле подключен к вы ходу магнитного усилителя, а его выход через формирователь сигнала и первый ключ, соединенный с генератором импульсов, подключен к счетчику импульсов, соединенному со входом гфеобразователя код-аналог, выход которого подключен к одному пходу второго I ключа, другой вход которого через инвертор соединен с выходом формирователя сигнала, а выход - с корректирующим входом магнитного усилителя.

, (-SMf y

Л

в

ffj «Г

JL

i,CM

. я