Устройство для программногоРЕгулиРОВАНия ТЕМпЕРАТуРы Советский патент 1981 года по МПК G05D23/24 

тродвигателем переменного тока, типа ДСДР-60, работаюпщм в импульсном режиме. Вращение вала электродвигателя передается через редуктор реохордузадатчику температуры. Редуктор рассчитан таким образом, что один оборот вала электродвигателя соответствует пёремещеш11о движка реохорда-зада тчика на I.no лимбу реохорда. Количество оборотов вала электродвигателя в минуту определяет скорость увеличения температуры в термостате. Задатчиком числа оборотов электродвигателя является релаксационный генератор пилообразного напряжения. Изменекие числа импульсов генератора в минуту изменяет скорость программирования температуры Гз1. Недостаками данного программатора температуры являются неустойчивая работа за счет частого нарушения контакта в реохорде, зависимость скорости программирования от стабильности пита1дая, низкая воспроизводимость тем пературных программ, отсутствие индикации скорости программирования тем пературы. Цель изобретения - повьшгение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного регулирования температуры, содержащее термочувствительный мост, дифференциальный усилитель, последовательно соединенные задачик скорости изменения температуры, элемент сравнения, формирователь импульсов и тиристорный исполнительный элемент, через который нагреватель подключен к источнику пи тания, введены последовательно соеди ненные проебразователь ток - частота и интегратор, а также пироэлектрический датчик охваченш 1й омической обмоткой, выводы которой включены в выходную диагональ термочувствительно го моста, а электроды пироэлектрического датчика подключены ко входу дифференциального усилителя, выходом свя занного со входом преобразователя ток - частота, причем второй вход интегратора связан со вторым выходом задатчика скорости изменения температуры, а выход - со вторым входом элемента сравнения. Кроме того, задатчик скорости изменения температуры содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения, выходом

коэффициент пропорционально-. сти, связанный с условиями измерения;

пирокоэффициент, зависящий от материала пироэлектрика. связанньй с первым выходом задатчика, второй выход которого связан с вькодом генератора тактовых импульсов. В устройство также введен индикатор, подключенный к выходу диффе- . ренциального ycилIiтeля. На чертеже приведена функциональная схема устройства. В термостатируемом объекте 1 размещен нагреватель .2 и термочувствительный элемент 3, являющийся элементом термочувствительного моста 4. Мост 4 питается переменным напряжением от источника 5. В диагональ моста 4 вкхпочена омическая обмотка 6, охватывающая пироэлектрический датчик 7, один из электродов которого соединен с корпусом, второй с входом дифференциального усилителя 8. К входу усилителя 8 подключен индикатор 9 И преобразователь 10 ток - частота. Интегратор 11 соединен с выходом преобразователя 10, со входом элемента 12сравнения и с выходом генератора 13тактовых импульсов,задатчика 14 скорости изменения температуры. В задатчике 14 скорости выход генератора 13 тактовых импульсов соединен с входом генератора 15 пилообразного напряжения. Выход регулируемого источника 15 соединен с элементом 12, выход которого соединен с формирователем импульсов 16, сигнал которого подается на управляемый электрод тиристорного исполнительного элемента 17, последовательно с которым нагреватель 2 подключен к электрической сети 18. Устройство работает следующим образом. Пироэлектрический датчик является преобразователем скорости изменения температуры в электрический сигнал (заряд q) на обкладках электродов, установленных перпендикулярно вектору поляризации. Поэтому, если скорость изменения температуры, т.е. производная - ,равна нулю, заряд на обкладках ртсутствует. Наоборот, при отличии от нуля производной, появляется заряд. величина которрго определяется по урав5. 8 Чувствительность пироэлектрика к скорости изменения температуры соста ляет величину 5- 10 град/с. Учитывая свойства пироэлектрика при равновесии моста4,сигнал на.&лек троде пироэлектрика 7 равен нулю. Эт условие соответствует тому случаю, когда температура: в термостатируемом объекте 1 постоянная и, соответствен но, показания ивдикатора 9 равны 0. Выход преобразователя 10 соответствует определенному нулевому уровню, причем при сравнении сигнала интегратора II, синхронизированного с сиг налом регулируемого источника 15 пил образного напряжения с помощью генератора 13 тактовых импульсов, и исто 1шка15 пилообразногонагфяжения надиф ференциальном усилителе, разностный сигнал таков , что на входе формирователя импульсов 16 образуется импульс, открывающий тиристор 17 на угол, соответствующий мощности, необходимой для поддержания постоянной температуры в термостатируемом объек те 1. При необходимости задания опре деленной скорости с помощью регулиру емого источника 15 пилообразного напряжения изменяют наклон пилы. Соответственно изменению величины угла наклона изменяется величина угла открытия тиристора, что, в свою очеред вызывает увеличение скорости нагрева Сходимость температурных nporpai M при использовании предлагаемого устройства не хуже i3%, что позволяет существенно улучшить качественный анализ, т.е. идентификацию различных веществ. Внедрение предлагаемого устройства в аналитическую практику позволяет получить значительный экономический эффект за счет улучшения качественного анализа, что играет существенную роль при контроле и регулировании технологических процессов, например, в нефтепереработке, i Кроме того, с помощью предлагаемого устройства можно в значительных пределах изменять коэффициент преобразованиея сигнала измерительного моста за счет изменешя сопротивления его нагрузки. Это в конечном итоге приводит к изменению диапазона скоростей программирования, т.е. в одном устройстве реализуется практиче ски любой диапазон скоростей программирования температуры. Формула изобретения 1 . Устройство для программного ре-т гулярования температуры, содержащее термочувствительный мост, дифференциальный усилитель, последовательно соединенные задатчик скорости иэме- . нения температуры, элемент сравнения, формирователь импульсов и тиристорный исполнительный элемент, через который нагреватель подключен к источнику питания, о т л и.ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные преобразователь ток - частота и интегра тор, а также пироэ.пектрический датчик, охваченный омической обмот| ;ой| выводы которой включены в выходную дигионгиаь термочувств1лтельно1о моста , а электроды пироэлектрического датчика подключены ко. входу дифференциального уси. , выходом связанного со входом преобразователя ток частота, причем второй вход интегратора связан со вторым выходом задатчика скорости изменения температуры, а выход - со вторьим входом элемента сравнения. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что задатчик скорости изменения температуры содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения, выходом связанный с первым выходом задатчика, второй выход которого связан с выходом генератора тактовых им-, пульсов. . 3.Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я (уем, tltp оно содержит индикатор, подключенный к зыходу дифференциального усилителя. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1 . Заводская лаборатория, 1972, 6, с.701-704. 2.Авторское свидетельство СССР 498608, кл. G 05 D 23/19, 1970. 3.Хроматограф лабораторный ХМ-8МД модели 1-5.7 550.017 ТО. Техг ическое описание и инструкция по ксплуатации МПСАиСУ. Московский опытый завод Хроматограф, 1977, с.357. (прототип).

rtl