Устройство для регулированияТЕМпЕРАТуРы Советский патент 1981 года по МПК G05D23/19 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию тепловых процессов и может быть использовано при термообработке изделий из бетона.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее термодатчик, задатчик, программы, регулятор, исполнительный орган и объект регулирования, использующее для программного задания температуры в процессе нагрева и охлаждения

линейно изменяющуюся по времени функции, реализуемую задатчиком, выполненным на базе блока памяти 1.

Недостатком устройства является сложность и низкая надежность задания программы термообработки, обусловленные необходимостью формирования сигнала задания, изменяющегося во времени, и применением для этой цели блока памяти с накоплением и длительным хранением информации, причем случайные сбои памяти приводят к нарушениям режима термообработки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, исполнительный блок и нагреватель, а также элемент задержки, коммутатор, задатчик, термодатчик, блок памяти и генератор. Регулирующее воздействие в этом устройстве при нагреве и охлаждении формируется на основе обратной связи по скорости изменения температуры объекта регулирования, определяемой дискретным дифференцированием сигнала термодатчика 2.

Недостатком этого устройства является сложность и низкая надежность, обусловленные необходимостью выполнения операции дискретного дифференцирования функции температуры объекта, записи и хранения информации в блоке памяти (случайные сбои памяти ведут к нарущению програ.ммы термообработки).

Цель изобретения - упрощение и повыщение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, исполнительный блок и нагреватель, а также элемент задержки, коммутатор, задатчик и основной термодатчик, введен дополнительный термодатчик, подключенный к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с основным термодатчиком, третий и четвертый входы с первым и вторым выходами задатчика соответственно, пятый вход - с выходом элемента задержки, а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока сравнения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1, коммутатор 2 элемент 3 задержки, блок 4 сравнения, исполнительный блок 5, нагреватель 6, объект 7, основной термодатчик 8 и дополнительный термодатчик 9.

Устройство работает в режимах нагрева, стабилизации и охлаждения. Регулирующее воздействие при нагреве и охлаждении формируется на основе разности сигнала задания и сигнала обратной связи по скорости изменения температуры, определяемой по разности сигналов двух термодатчиков с различной тепловой инерцией. Величина и направление скорости изменения температуры определяются уровнем и полярностью сигнала задания. При постоянном значении сигнала задания температура объекта регулирования изменяется по линейному закону. В режиме стабилизации температуры на заданном уровне регулирование осуществляется непосредственно по сигналу термодатчика, а обратная связь - по скорости изменения температуры отключается.

Задатчик 1 предназначен для формирования сигнала задания скорости нагрева (охлаждения) и сигнала задания уровня температуры в режиме ее стабилизации.

Коммутатор 2 при переходе из режима нагрева в режим стабилизации автоматически переключает устройство с регулирования по скорости на регулирование по температуре объекта 7 а по сигналу элемента 3 задержки - с режима стабилизации на режим охлаждения.

Элемент 3 задержки формирует сигнал на переход к регулированию режимом охлаждения в момент времени, заданный программой или определяемый каким-либо датчиком, фиксирующим достижение прогреваемым бетоном заданной прочности.

Блок 4 сравнения определяет разность соответствующих сигналов задания с сигналами обратной связи по температуре объекта 7 и по скорости ее изменения. Исполнительный блок 5 осуществляет непосредственно регулирование подводимой к нагревателю 6 мощности, и при необходимости принудительного охлаждения управляет и системой теплоотвода.

Термодатчики 8 и 9 измеряют одну и ту же информацию, но имеют различную тепловую инерцию, что дает возможность по разности их сигналов определять скорость изменения температуры объекта 7.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально задатчиком 1 и элементом 3 задержки устанавливают параметры режима термообработки. При включении устройства начинается отработка режима нагрева - коммутатор 2 включает на блок 4 сравнения обратную связь по скорости подъема температуры и сигнал задания этой скорости. При достижении объектом 7 заданной температуры коммутатор 2 переключает блок 4 сравнения в режим стабилизации температуры. Выполнение режима стабилизации фиксируется элементом 3 задержки, воздействующим на коммутатор 2, который переключает блок 4 сравнения в режиме охлаждения изменением полярности соответствующего сигнала задания.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет простыми средствами осуществлять регулирование тепловых процессов и исключить необходимость применения

малонадежного элемента - блока памяти, а также генератора.

Формула изобретения

0 Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, исполнительный блок и нагреватель, а также элемент задержки, коммутатор, задатчик и основной термодатчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повыщения надежности устройства, оно содержит дополнительный термодатчик, подключенный к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с основным термодатчиком, третий

0 и четвертый входы - с первым и вторы.м выходами задатчика соответственно, пятый вход - G выходом элемента задержкр а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока сравнения. Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе

№ 483660, кл. G 05 D 23/19, 1975 (прототип).