Регулятор концентрации атмосферных ионов Советский патент 1978 года по МПК G05D21/02 

ненные второй дешифратор и переключатель, входы второго дешифратора подключены к входам задатчика регулируемой концентрации ионов, а выходы переключателя - к выходу задатчика. На чертеже представлена структурная схема регулятора копцентрацин атмосферных ионов. Регулятор концентрации атмосферных ионов содерл ит источник 1 питания ионной камеры, соединенный с ионной камерой 2, второй электрод которой через реле 3 подключен к блоку 4 зашиты камеры и входу преобразователя 5 апалог-код. Иопная камера 2 снабжена воздуходувкой 6. Установочные входы реверсивного счетчика 7 соединены с задатчиком 8 исходного состояния, который механически связан с задатчиком 9 регулируемой концентрации ионов (если регулируемая концентрация ионов одна, то этой связи может не быть), состояшим из второго ден1ифратора 10, соединенного с переключателем И (при одной регулируемой концентрации ионов переключатель 11 может отсутствовать). Выходы реверсивного счетчика 7 соединены lepes цифроаналоговый преобразователь 12 с 13 управления ионизатором 14. Реле блоком 3 соединено с выходом формирователя 15 импульсов управления, а формирователь 15 другим выходом - с установочным входом счетчика 16 импульсов, связанного по выходу с блоком 17 цифровой индикации, а по входу - с преобразователем 5 аналог-код. К тому же выходу формирователя 15 импульсов управления подключены установочные входы первого 18 и второго 19 триггеров, а к третьему выходу формирователя - один из входов первого дешифратора 20. Входы задатчика 9 регулируемой концентрации ионов соединены с выходами счетчика 16 имнульсов, выход- со счетным входом триггера 18, один выход которого подключен к счетному входу триггера 19, а выходы обоих триггеров - с входами дешифратора 20, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика 7. Работает регулятор концентрации атмосферных попов следуюшим образом. При включении напряжения питания все блоки оказываются под напряженпем. От источпика 1 питания ионной камеры течет ток заряда через иоппую камеру 2, нормально замкнутый контакт реле 3, блок 4 зашиты и входное сопротивлепие преобразователя 5 апалог-код. Ионная камера 2 заряжается, и между ее электродами создается электрическое поле. Включается воздуходувка 6 и начинает протягивать воздух между электродамп поппой камеры 2, электрическое поле внутри которой осаждает ионы заданного знака на верхний (но чертежу) электрод ионной камеры 2. Реверсивный счетчик 7 при помоши задатчпка 8 занимает исходное состояние, определяемое задатчиком 9 регулируемой концентрации ионов путем установки соединенного с дешифатором 10 переключателя И в соответс1вуюее положение. Выходпой код реверсивиого четчика 7, нреобразованный цифроаналогоым преобразователем 12 в аналоговую велиину, поступает на вход блока 13 управления, оторый дает команду на излучение ионизаором 14 вполне определенной концентрации онов, достаточно близкой к заданной для егулирования. Затем формирователь 15 импульсов управления размыкает контакт реле 3 на строго определенное время, в течение которого за счет ионов, осаждаемых электрическим полем на верхний (по чертежу) электрод ионной камеры 2, на последнем начинает расти потенциал относительно обшей шипы. Перед окончанием времени накопления сигнала на ионной камере 2 от формирователя 15 импульсов управления подается сигнал сброса в нулевое состояние на установочные входы счетчика 16 импульсов с блоком 17 цифровой индикации и триггеров 18 и 19. Затем формирователь импульсов управления; обесточивает реле 3 и его контакт замыкается, В момент замыкания контакта реле 3 на входе преобразователя 5 апалог-код формируется короткий импульс напряжения, амплитуда которого равна где и - амплитуда импульса, в; п-копцептрация ионов заданного знака в единице объема воздуха, ион/см ; V - количество воздуха, продуваемого через ионную камеру 2 воздуходувкой 6 в единицу времени, / - время разомкнутого состояния контакта реле 3, с; ,6-10- кулона - заряд иона; С - суммарная емкость ионной камеры 2 и входных цепей преобразователя 5 апалог-код, Ф. На выходе преобразователя 5 аналог-код появляется серия импульсов, количество которых пропорционально амплитуде входного импульса папряжепия и соответственно концентрации ионов, поскольку, согласно соотношению (1), концентрация попов прямо пропорциональна амплитуде импульса напряжения, сформировавшегося па входе преобразователя аналог-код. Эта серия импульсов поступает на вход счетчика 16 импульсов. Количество импульсов, пересчитапное в количество ионов, фиксируется блоком 17 цифровой индикации. В процессе работы счетчика импульсов его состояние все время сравнивается с кодом, установленным в задатчике 9 регулируемой концентрации ионов, за счет подключеппя одного из выходов дешифратора 10 при помоши переключателя II к счетному входу триггера 18. В целом задатчиком регулируемой концентрации ионов задается верхняя и нижняя граница концентрации ионов, которая должна поддерживаться в атмосфере помешения.

Если концентрация ионов находится в заданных пределах, то со счетчика 16 импульсов через задатчик 9 регулируемой концептрации ионов на счетный вход триггера 18 проходит один импульс, который опрокидывает триггер 18 из пулевого состояния в единичное. Когда концентрация ионов меньше заданной, то через задатчик регулируемой концентрации ионов на счетный вход триггера 18 не проходит ни одного импульса. Если концентрация ионов больше заданного значения, то на счетный вход триггера 18 подаются два импульса. Количество импульсов, поступившее на вход триггера 18, запоминается триггерами 18 и 19. После окончания счета импульсов счетчиком 16 из формирователя 15 подается импульс разрешения на один из входов дешифратора 20. Этот импульс разрешения и состояние триггеров 18 и 19 определяют вид сигнала, который попадает с дешифратора 20 на один из входов реверсивного счетчика 7. Если на вход триггера 18 не поступило ни одного импульса (концентрация ионов меньше заданной), то с дешифратора 20 на вход реверсивного счетчика 7 импульсов проходит сигнал по шине, например, сложения. Реверсивный счетчик 7 изменяет свое состояние на одну единицу в сторону увеличения записанного в нем ранее при помоши задатчика 8 исходного состояния числа, в результате чего меняется напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 12, которое через блок 13 уиравления увеличивает концентрацию ионов, излучаемую ионизатором 14.

Если на вход триггера 18 подается один импульс (концентрация ионов находится в заданных пределах), то после появления импульса разрешения на входе дешифратора 20 с его выхода на вход реверсивного счетчика 7 не поступает никакого сигнала и ионизатор 14 излучает то же количество ионов.

Когда на вход триггера 18 проходит два импульса (концентрация ионов больше заданного значения), то после появления имп)льса разрешения на входе дешифратора 20 с его выхода поступает сигнал на вход реверсивного счетчика 7 по шине вычитания, который уменьшает ранее записанное в нем число на одну единицу. В результате через цифроаналоговый преобразователь 12 и блок 13 управления на ионизатор 14 подается команда на уменьшение излучаемой концентрации ионов. Так закапчивается первый цикл измерения и регулирования.

Затем через время, достаточное для установления нового распределения концентрации ионов в пространстве помешения, цикл измерения и регулирования повторяется.

Достоинства такого регу.тятора концентрации атмосферных ионов состоят в том, что точность измерения и регулирования концентрации ионов не зависит от времени, так как в нем отсутствуют аналоговые элементы, обладающие дрейфом нуля; он удобен в эксплуатации, по блоку цифровой индикации

всегда можно проверить правильность работы всей системы регулирования; измерительная часть вплоть до блока цифровой индикации работает независимо от исполнительных блоков и может быть использована самостоятельно как счетчик ионов, например, для определения пространственного распределения ионов.

Формула изобретения

1. Регулятор концентрации атмосферных ионов, содержаш,ий ионнз ю камеру, соединенную через реле с блоком защиты камеры, задатчик регулируемой концентрации ионов, первый и второй триггеры, выходы которых

соединены с входами первого дешифратора, а установочные входы триггеров и один вход первого дешифратора соединены с выходами формирователя импульсов управления, к третьему выходу которого подключено реле,

выходы первого дешифратора соедииены с входами реверсивного счетчика, установочные входы которого соединены с задатчиком исходного состояния, выходы реверсивного счетчика подключены к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного через блок управления с ионизатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь аналог-код, счетчик импульсов и блок цифровой индикации,

соединенный с выходами счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом преобразователя аналог-код, вход которого соединен с блоком защиты камеры, установочный вход счетчика импульсов соединен с первым выходом формирователя импульсов зправления, а выходы счетчика импульсов соедииены с входами задатчика регулируемой концентрации ионов, выход которого соединеи со счетным входом первого триггера, выход которого соединен со счетным входом второго триггера.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что задатчик регулируемой концентрации ионов содержит последовательно соединенные

второй дешифратор и переключатель, входы второго дешифратора подключены к входам задатчика регулируемой концентрации ионов, а выходы переключателя - к выходу задатчика.

Источники информации,

иринятые во в 1имание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 244512, кл. А 61М 16/02, 1967.

2.Заявка № 1975159/24, кл. G 05D 21/02, 1973, по которой принято решение о выдаче

авторского свидетельства.