Устройство для регулирования температуры Советский патент 1982 года по МПК G05D23/24 

(5|) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

; . 1

Изобретение относится к автоматическим системам и устройствам управления технологическими процессами, в частности к автоматическим схемам программного регулирования температурного режима в сублимационном процессе.

Известны регуляторы температуры, содержащие термопару, включенную в цепь автокомплексационного потенциометра через нуль-прибор. Выход нульприбора включен на вход первого электродвигателя. Вал первого электродвигателя соединен с движком автокомпенсационного потенциометра и движком регулирующего реохорда. Средняя точка и движок регулирующего реохорда соединен со входом второго двигателя. Вал второго двигателя связан с автотрансформатором, выход которого соединен с входом нагрузки | 1 .

Отсутствие отрицательных обратных связей в схеме снижает точность регулирования с помощью этой схемы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее мостовую самобалансирующуюся схему, с балансирующим потенциометром в одном плече и задатчиком в другом. В диагональ мостовой схемы включен усилитель, к выходу которого подключен двигатель, примененный в качестве обратной связи Скорость двигателя пропорциональна напряжению, снимаемому с диагонали моста для получения выходного сигнала на усилитель в виде напряжения или тока. Вал двигателя кинематически связан с подвижным контактом балансирующего потенциометра. Устройство содержит также исполнительный механизм и источник питания Г2.

Эта схема предназначена для одноступенчатого регулирования и не может обеспечить достаточно высокой точности регулирования.

Целью изобретения является увеличение точности регулирования температуры нагревательной ус тановки. Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные измерительный мос с балансирующим потенциометром в одном из плеч и программным задатчиком в другом, первый усилитель и первый двигатель, вал которого кинематическ связан с подвижным контактом баланси рующего потенциометра, а так же исполнительный механизм и источник питания, снабжено последовательно соединенным вторым усилителем и вторым двигателем, связанным с источником питания, первым потенциометрическим делителем напряжения и соединенным с выходом исполнительного механизма вторым потенциометрическим делителем напряжения, к средним точкам делителей напряжения подключены входы второго усилителя, причем подвижный контакт одного потенциометра первого дeлиteля напряжения кинематически связан с валом первого двигателя. На приведенном чертеже дана струк турная схема устройства для регулирования температуры. Устройство для регулирования температуры содержит датчик 1 и програм мный задатчик 2, измерительный мост 3, содер-жащий потенциометр k текущего значения температуры, потенциомет 5 ручной балансировки моста, в начале работы устройства потенциометр 6 заданных значений температуры, балан сирующий потенциометр 7. Выход измерительного моста 3 соединен с входом первого усилителя 8, выход которого соединен с первым двигателем 9. Вал двигателя 9 кинематически связан с балансирующим потенциометром 7. Потенциометрические делители 10 и 11 напряжения образуют двухплечевую схему сравнения по напряжению. Средние точки делителей 10 и 11 напряжения соединены с входами второго усилителя 12, выход которого соединен с входом двигателя 13. Устройство снабжено источником Н питания, выход которого через исполнительный механизм 15 соединен с нагревательным устройством 16. Вал двигателя 13 кинематически связан с исполнительным механизмом 15. Первый потенциометрический делитель 10 напряжения содержит питающий трансформатор 17, вход которого соединен с выходом источника И питания, балансирующий потенциометр 18, кинематически связанный с валом двигателя 9, и резистор 19. Второй потенциометрический делитель 11 напряжения содержит питающий трансформатор 20, вход которого соединен с выходом исполнительного- механизма 15, потенциометр 21 ручной настройки и резистор 22. Устройство работает следующим образом. Программный задатчик 2 поворачивает на угол пропорциональный заданной температуре потенциометр 6, а сигнал датчика 1 текуюищх значений температуры поступает на потенциометр 4. Выход мостовой схемы 3 через первый усилитель 8 поступает на двигатель 9. Вал двигателя 9 приводит в действие балансирующий потенциометр 7, что обеспечивает самобалансировку измерительного моста 3. Кроме того, вал двигателя 9 приводит в действие балансирующий потенциометр 18 первого потенциометрического делителя 10 напряжения, чем обеспечивается связь между измерительным мостом 3 и делителем 10 напряжения. Потенциометрические делители 10 и 11 напряжения образуют двухплечевую схему сравнения по напряжению, которая сравнивает напряжение на выходе источника 1 питания с напряжением на выходе исполнительного механизма 15 в нашем случае - автотрансформатора. Сигнал рассогласования по напряжению усиливается вторым усилителем 12 и подается на двигатель 13. Вал двигателя 13 приводит в действие вал регулятора исполнительного механизма 15. Посредством двигателя 13 производится коррекция выходного сигнала исполнительного механизма 15. В результате напряжение на нагревательном устройстве 16 возростает или уменьшается до приведения схемы в равновесие. Использование в устройстве для регулирования температуры самобалансирующегося моста, следующих систем и делителей напряжения позволяет обеспечить плавное регулирование, повысить точность регулирования. За счет увеличения точности регуирования температуры в процессе субимации уменьшается время простоя на величение вакуума или холода; возрастает выход продукции на 12,5%; становится возможной отработка технологии обработки новых продуктов в процессе производства. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные измерительный мост с балансирующим потенциометром в одном из плеч и программным задатчиком в другом, первый усилитель и первый двигатель, вал которого кинематически связан с подвижным контактом балансирующего потенциометра, а также исполнительный механизм и источник питания, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй усилитель и второй дви-j гатель, связанный с источником пита19ния, первый потенциометрический делитель напряжения и связанный с выходом исполнительного механизма второй потенциометрический делитель напряжения, к средним точкам первого и второго потенциометрических делителей напряжения подключены входы второго усилителя, примем подвижный контакт балансирующего потенциометра первого д яителя напряжения кинематически связан с валом первого двигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Свенчанский А.Д. и др. Автоматическое регулирование электрических печей. Н.-Л., Энергия, 1965, С.178, рис.Зба.. 2. Авторское свидетельство СССР № 127871. кл. G 05 О 23/2t, 1959 (прототип).