Устройство для регулирования температуры Советский патент 1980 года по МПК G05D23/27 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение предназначено для регулирования температуры в различных электри ческих нагревателях, используемых в машиностроении. Известны бесконтактные регуляторы температуры, содержащие , датчик температуры, измерительный прибор с фоторезистором, являющимся задатчиком температуры, цепь управления силовым тиристо ом включенным последовательно с электронагревателем 1 и 2. .Сложность конструкции и потери мощ1ЮСТИ в блоке управления регулятора температуры вызваны применением в нем маг нитного усилителя с несколькими обмотка ми на стальных сердечниках, , В регуляторе с полупроводниковым уси лителем регулирование мош:йости нагревателя осуществляется вручную, что снижает точность поддержания температуры и требует постоянного контроля со стороны обслуживаххаего персонала. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, измерительно-преобразовательный блок с фоторезистором, блок управления с фазосдвигакице1й цепью, исполнительный блок и нагреватель 3j. Недостатком известного устройства является низкая точность. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указаннйя цель достигается тем, что в него введены последовательно соединенные усилитель и оптрон, причем вход усилителя соединено фоторезистором измерительно-преобразовательного блока, а выход оптрона - с фазосдБигакщей цепью блока управления. На чертеже представлено устройство для регулирования температуры. Устройство содержит блок 1 управления, исполнительный блок 2, измеритель374но-преобрааовательный .блок 3, нагреватель 4, датчик 5 температуры, усилитель 6 и onipoH 7. БЛОК 1 управления содержит понижающий трансформатор 8, конденсатор 9, составляющий с резистором оптрона 7 фазосдвигакяцую цепь, вызывающую изменение фазы синусоидального напряжения при изменении выходного сопротивления оптрона. Усилитель б состоит из транзистора 10, резистора 11 и резистора 12, явпяющегося токоограничивакяцим резистором во входной цепи оптрона 7. Фазосдвигающая цепь включена на вход моста, два плеча которого образованы диодами 13 и 14, а два других плеча - резисторами 15 и 16 и эмиттерно-базовыми переходами транзисторов 17 и 18. К выходу моста подключены два одинаковых формирователя управляющих иг пульсов, работаюших в противофазе. Первый формирователь состоит из транзистора 17, резистора 19, дифференцирующей цепи из конденсатора 20 и резистора 21, диода 22 и транзистора 23 и резистора 24, являющегбся токоограничивающим. Второй формирователь аналогичен первому. Исполнительный блок 2 представляет собой регулятор переменного тока и состо ит из двух тиристоров 25 и 26 и двух диодов 27 и 28. Измерительно-преобразо ватёльный блок 3 содержит измерительный элемент 29, указатель ЗО температуры со связанной с ним клиновидной шторкой оптическим клином 31, указатель задатчика 32 температуры, связанный с лампой 33 накаливания и фоторезистором 34, Устройство работает следующим образом. Указатель задатчика температуры 32 с укрепленными на нем фоторезистором 34 и лампой 33 устанавливается по шкале на заданное значение температуры. При включении устройства в сеть переменного тока указатель 30 температуры с укрепленным на нем оптическим клином 31 находится в начале шкалы, световой поток лампы 33 попадает на фоторезистор 34 и уменьшает его сопротивление. Уменьшение сопротивления фоторезистора 34, входящего с резистором 11 в делитель цепи базы транзистора 10, приводит к открыванию усилитель 6 и появлению номинальHort) тока на входе оптрона 7, что, в свою очередь, приводит к уменьшению до минимума выходного сопротивления оптроня . составлякиего с конденсатором 9 фазосдвигающую цепь. 7 Напряжение с выхода фазосдвигающей цепи подается на формирователи импулЬ- сов, с которых импульсы управления прямоугольной формы с крутым передним (J oHToM поступают в начале каждого полупериода на управляющие электроды тиристоров 25 и 26, в результате чего в нагревателе 4 протекает максимальный ток. По мере нагрева объекта и повышения температуры нагревателя 4 оптический клин 31 перемещается с показывающей стрелкой 30 в сторону лампы 33 и фоторезистора 34, установленных на заданную температуру, и частично пepekpывaeт све-, товой поток от лампы 33 к фоторезистору 34. Сопротивление фоторезистора 34 растет, изменяется соотношение плеч делителя в цепи базы транзистора 1О, который начинает закрываться, уменьшается его коллекторный ток и, следовательно, ток через излучатель оптрона 7. Выходное сопротивление оптрона 7 плавно увеличивается, вызывая смещение по фазе управляющих импульсов. Тиристоры 25 и 26 начинают открываться позже относительно Начала каждого полупериода напряжения сети и, следовательно, ток через нагреватель 4 уменьшается. Оптический клин 31 останавливается в положении, при котором через исполнительный блок 2 поступает на нагреватель 4 ток, необходимый для поддержания заданной температуры. Таким образом, включение непосредственно в фазосдвигающую цепь блока управления силовыми тиристор ами резисторного оптрона, кратность изменения craipoтивления Pj. /PC которого В-35...250 раз превосходит кратность изменения сопротивления фоторезистбра, позволяет пропорционально на 2О ... 25% расширить диапазон регулирования мощности нагревателя, а, следовательно, и диапазон регулирования температуры и точность устройства. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, измерительно-преобразовательный блок с фоторезистором, блок управления с фазосдвигакяцей цепью, исполнительный блок и нагреватель, отличающееся тем, что, с це