Способ автоматического регулирования температуры и устройство для осуществления способа
Патент 106345
Авторы
Классы МПК
Способ автоматического регулирования температуры и устройство для осуществления способа
Иллюстрации
Реферат
Ж 106345
Класс 42i, 8ва, . 47g -, 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
М. М. Зарецкий и А. Г. Аркадьев
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБА
Заявлено 26 марта 1956 .г. за о 10208/454788 в Министерство цветной металлургии СССР
Целью изобретения является обеспечение регулирования температуры по показаниям наиболее нагретой термопары, а также автоматический выбор последней.
Одноименные (например, отрицательные) выводы термопар могут быть соединены между собой.
Предметом изобретения является способ автоматического регулирования температуры объекта с помощью одного регулятора и нескольких термопар, установленных в разных зонах регулируемого объекта и поочередно подключаемых к регулятору.
Регулирование температуры по показаниям наиболее нагретой термопары обеспечивается путем поочередного автоматического сравнения потенциалов одноименных электродов термопар, установленных на объекте. Автоматический выбор наиболее нагретой термопары осуществляется с помощью устройства, закалю гаю1цего в себе регулятор температуры с шаговым искателем и электронным усилителем с поляризованным реле на выходе, которое управляет указанным шаговым искателем, а также вторым аналогичным искателем, поочередно подключаюшим те же одноименные электроды термопар на вход усилителя.
На фиг. 1 представлена блок-схема; фиг. 2 — принципиальная электрическая схема устройства.
На фиг. 1 показано несколько термопар, рабочие концы которых расположены в разных точках объекта контроля.
В этом случае положительные выводы термопар будут иметь по отношению к общему отрицательному выводу потенциалы тем большие, чем выше температура соответствую№ 106345 щих рабочих концов, имея в виду, что свободные концы термопар имеют одинаковую температуру, При сравнении потенциалов положительных выводов между собой окажется, что вывод любой из термопар будет иметь положительный потенциал по отношению к выводам термопар, нагретых менее, чем эта термопара, и отрицательный — по отношению к выводам более нагретых термопар. Если за нуль принять потенциал вывода наиболее нагретой термопары, то потенциал всех прочих выводов будет отрицательным.
Общий отрицательный вывод термопар подключен непосредственно к минусовой клемме регулирующего прибора РП. Один из положительных выводов термопар подключен на клемму + РП и, параллельно, на одну из клемм 1 знакочувствительного устройства 3 ЧУ, реагирующего на положительный потенциал. К другой клемме 2 этого устройства с помощью переключателя Н1 подключают последовательно остальные положительные выводы.
Если к первой клемме подключен вывод наиболее нагретой термопары, то срабатывания знакочувствительного устройства не произойдет.
Если же к первой клемме подключен вывод термопары не наиболее нагретой, то при подключении на вторую клемму вывода более нагретой термопары произойдет срабатывание знакочувствительного устройства, указывающее на необходимость подключения к регулятору другой термопары. Требуемое переключение производят с помощью переключателя Н>. Если новое положение И соответствует наиболее нагретой термопаре, то ЗЧУ вернется в исходное состояние и при дальнейших переключениях И1 не сработает. Если >ке новое положение
И соответствует термопаре не наиболее нагретой, то Н> должен переключаться далее до тех пор, пока ЗЧУ не перестанет срабатывать при любом положении И1, что и будет указывать на то, что положение Н> соответствует наиболее нагретой термопаре.
Указанное взаимодействие Иь И и ЗЧУ осуществляется автоматически.
В качестве знакочувствительного устройства применен электронный усилитель ЭУ (фиг. 2), последний каскад которого выполнен по схеме катодного повторителя. На выход усилителя подключено поляризованное реле ПР для исключения вибрации, шунтированное конденсатором. Устройство регулируется таким образом, что реле ПР замыкает свой контакт при подаче на вход усилителя постоянного напряжения определенной полярности.
При отсутствии напряжения на входе, или подаче напряжения обратной полярности контакт реле
ПР р аз о м кнут.
Коммутирующими элементами схемы явля1отся два телефонных шаговых искателя И1 н И .
Многоспайная термопара Т имеет один отрицательный электрод и несколько (в данном случае пять) положительных. Отрицательный электрод подключен непосредственно к регулирующему потенциометру РП.
Положительные электроды подключены к соединенным между собой полям искателей 1И1 и 1И . Искатель И нормально находится в таком положении, что через контакт его поля 1Н> к регулирующему потснциометру и, параллельно, к входу электронного усилителя ЭУ (клемма 1) подключен тот из положительных электродов термопары, который имеет наивысший положительный потенциал (т. е. электрод, соответствующий спаю, имеющему наивысшук> температуру) .
Обмотка И обесточена нормально открытым контактом реле 2Р.
Искатель Н1 непрерывно «шагает» под воздействием импульсов, подаваемых контактом К, который периодически, замыкается кулачковой шайбой, сидящей на валу двигателя СД. Переходя с позиции на позицию, искатель Н1 через поле
¹ 106345
1И1 подключает к клемме 2 входа
ЭУ один за другим положительные электроды термопары.
Пока Н2 стоит на позиции, соответствующей электроду с наивысшим положительным потенциалом, на клемме 2 электронного усилителя при любом положении И1 будет либо отрицательный, либо нулевой потенциал по отношению к клемме 1. Реле ПР при этом будет держать свой контакт разомкнутым.
Если же какой-либо другой спай термопары оказывается нагретым до более высокой температуры, то при дохождени и гцеток 1И1 до соответствующей этому спаю позиции, на клемму 2 подается положительный по отношению к клемме 1 потенциал. Поляризованное реле ПР срабатывает и своим контактом замыкает цепь реле Р. Реле Р возбуждается, блокируется через свой контакт IP, размыкает цепь обмотки И1 и замыкает цепь оомотки Н>.
Искатель И, останавливается, искатель Н> начинает движение под воздействием импульсов, подаваемых контактом К.
Как только искатель И> станет на ту же позицию, на которой находится Иь реле P шунтируется через контакты полей 2И и 2И,. Реле P отпускает якорь, деблокируется, размыкает цепь Н» (который останавливается в положении, соответствующем спаю, имеющему наивысшую температуру) и замыкает цепь И„который вновь продолжает свое движение до тех пор, пока какой-либо другой спай термопары не окажется нагретым до большей температуры.
Сигнальные лампочки Л, — Л, установленные на лицевой панели прибора и включаемые через контакты * поля ЗН, указывают, какой из спаев термопары в данный момент подключен к регулирующему прибору. Нормально закрытый контакт 8Р реле Р включается последовательно в сетевую обмотку балансирующего двигателя регулирующего потенциометра. Благодаря этому при возбуждении реле Р (пока происходит переключение регулируюшего прибора с одного спая на другой) не происходит отклонений прибора РП и излишних перестановок исполнительного органа.
Стандартные искатели имеют 12 положений щеток: 10 первых положений используются в схеме искателя (положения б — 10 повторяют положенпя 1 —,э), положения 11 и 12 остаются холостыми.
Для того чтобы обеспечить прохождение искателем И, этих холостых положений, 11-я и 12-я клеммы поля 1И2 подключаются к отрицательному электроду термопары. Этим обеспечивается подача отрицательного потенциала на клемму 1 входа ЗУ при нахождении щеток И> на 11-й и 12-й позициях.
При этом срабатывают реле ПР и
Р, благодаря чему искатель И, продолжая движение, сходит с холостых позиций.
Для того чтобы И, не мог останавливаться на холостых позициях„ реле Р шунтируется непосредственно через 11 и 12 ламели поля 2Н1 искателя И .
Чувствительность прибора регулируется с помощью реостата.
Hpcäìåт изобретения
1. Способ автом атического регулирования -емпературы объекта с помощью одного регулятора температуры и нескольких поочередно подключаемых к нему термопар, установленных в различных зонах объекта, о тл и ч d ю щ и Й с я тем, что, с целью обеспечения регулирования температуры по показаниям наиболее нагретой термопары, последняя определчется путем поочередного автоматического сравнения потенциалов одноименных электроДОВ i>CTcl 1ОБ,!ЕННЫХ Па СО LCKTC ТЕР мопар.
2. Устройство д,-я осуществления способа по и. i, заключающее в себе регулятор температуры, к которому с помощью шагового искателя телефонного типа поочередно подключаются одноименные электроды термопар, установленных в различHbIx зонах регулируемого объекта, № 106345 отлич ающееся тем, что, с целью автоматического выбора наиболее нагретой термопары, в нем применен электронный усилитель с поляризованным реле на выходе, управляющим указанным шаговым искателем и вторым таким же искателем, предназначенным для поочередного подключения тех же одноименных электродов термопар на вход указанного усилителя.