Устройство для отключения электроводонагревательного прибора

Устройство для отключения электроводонагревательного прибора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , Цель изобретения - Повышение надежности при размещении датчика температуры снаружи корпуса прибора . Наличие таймеров 10-12 и логи- .ческих элементов 8 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ и 9 ЗАПРЕТ -позволяет провести предварительнь Й пробный нагрев 15-20 с для определения наличия достаточного количества воды в njHiGope по росту температуры корпуса прибора. Если вода достаточно, за время работы таймера 10 температура корпуса не изменится . После отработки уставки тай-. мером 1i 30-50 с разрешается нагрев до конечной температуры закипания, определяемой по экстремуму производной от температуры, 2 ип. :

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИЦК

"ЕСРУбЛИИ (51) 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPM ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46} 30.09.91. Г>ял. Р -36

;(2l) 4448933/07 . (2.2) 27. 06. 88. .(72),С, Ф. Гиб алин (53) 621.365.419.316.06(088.8) (56) Патент ГДР lI 73591, ; Мл. 21 11 13/10, 1969.

Авторское свидетельство СССР i У 868911, кл. Н 02 Н SJ04, 1978., Авторское. свидетельство СССР Р.1141592, кл. Н 05 В 1/02, 1983. (54)::УСТРОЙСТВО ДНЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЗЛЕК. ТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ПРИБОРА (57), Изобретение относится к злектротехнике. Цель изобретения — Повьппеиие надежности при размещении датчи2 ка температуры снаружи корпуса прибора. Наличие таймеров 10-12 и логических элементов 8 ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ и 9 ЗАПРЕТ позволяет провести предварительный пробный нагрев 15-20 с для определения наличия достаточного количества воды в приборе по росту температуры корпуса прибора. Если воды достаточно, за время работы тай» мера 10 температура корпуса не изменится. После отработки устанки тай-.мером 11 30-50 с разрешается нагрев до конечной температуры закипания, определяемой по экстремуму производной от температуры. 2 ип.

Изобретение относится к электротермии и может быть применена в элек траводонагревателъных приборах, например электрочайниках и электросамо нарах.

Цель изобретения - повышение надежности при размещении датчика тем пературы снаружи корпуса прибора, На фиг.1 изображена структурная :1О схема устройства; на фиг.2 - принципиальная схема устройства., устройство содержит датчик 1 там» пературы,. выход которого через дифференцирующий блок 2 подключен к селектору 3 нагрева, связанному выходом с входом звена 4 задержек, и блок 5 управления коммутатором 6 подачи питания на нагревательный элемент 7.

Логические элементы 8 ИСКЛ10ЧА10- 20

ЩЕЕ ИЛИ и 9 ЗАПРЕТ включены между селектором 3 и блокам 5, причем выход элемента 8 соединен с сигнальным вхо- . дом элемента 9.

Звена 4 задержек выпслнено в ви . 25 1 де соединенных последовательна тайме-. ров 10-12 и григгера. 13, несущего функции триггера-защелки. Блок. 5 управления содержит элемент 14 ЗАПРЕТ,, схему 15 управления коммутатором 6, 3О и триггер 16. Датчик 1 температуры, длфференцирующий блок 2 и селектор

3 нагрева образуют схему 17 контроля производной сигнала по температуре, В электрической принципиальнойсхеме (фиг.2) датчик температуры представляет собой терморезистар.

Дифференцирующий блок 2 выполнен на резисторах 18 и конденсаторе 19. Диод

20 предназначен дпя привязки напря-,4О жения на конденсаторе к начальной температуре в момент вкл1очения устройства. Селектор 3 нагрева собран на компаратаре. Блок 5 управления сос™ таит из триггера-защелки 13, элемента

14 ЗАПРЕТ, который осущестгляет строб прохождения запускающих импульсов на вход схемы 15 управления

KoMHJJTGTopoM 6 представляющеи сОбой двунаправленный ключ, собранный на 5О четырех транзисторах. В качестве ком" мутатора 6.может использоваться симметричный тиристор (симнстор) . Звено

4 задержек состоит из последовательно включенных таймеров .10-12, Триггер-защелка 13 предназначен для запуска цепочки таймеров в момент прихода сигнала лагическОй "iи с выxone E\ схемы 1, KonrpалH npîèçâop?3oÉ при включении устройства,в,сеть. Временные задержки таймеров 10-12 определяются RC-цепями 21-22, 23-24, 25-26 соотвеФственно, Напряжение сети падается на выводы 27 и 28.

Таймер 10 выполнен в виде элемента 29 задержки, т.е. уровень логической "1" на его выходе появляется спустя 15-20 с, после включения в

"1" триггера 13. Саединепне на принципиальной схеме выхода таймера 10 с первым управляющим входом элемента

9 ЗАПРЕТ через инвертор 30 связано лишь с тем, что элемент 9 мажет быть выполнен в .виде логического элемента

ИЛИ-НЕ, и не обязательно для выполнения ега на других логических элемен" тах. Таймер 10 определяет время асинхронного нагрева (15-20 с), после чего разрешает прохождение сигна" ла через элемент 9 иа триггер 16 блока 5 управления для контроля инер ционнасти процесса нагрева и запускает таймер 11.

Таймер 11 имеет два выхода, Один нз них, связанный с вторым входом блока 5 управления, является выходам одновибратора 31 и на 50"60 с выключает нагрев, определяя таким образом вре"

Мя кочтроля инерционности процесса нагрева. Другой выход таймера 11 связанный с вторым входам элемента ,8 ИСКЛ10ЧАЖЩЕК ИЛИ и входом таймера 12„ является выходам элемента 32 задержки и через 50-60 с.(после окон:чания контроля инерционности нагрева) производит инверс по сигнала, проходящего через элемент 8 ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ. Это связано с тем, что во врейя контроля инерционности нагрева триггер 16 блока 5 управления находится в. состоянии ожидания сигнала нарастания температуры, а после этого времени - в состоянИи ожидания экстре" мума (момента закипания), Таймер 12 выход которого связан с вторым управляющим входом элемента

9 ЗАПРЕТ, выполнен в ниде одновибратора 33; он запрещает на 1-2 мин

/ после окончания контроля инерционнос- ти нагрева прохождение сигнала на вход триггера 16 блока 5 управления.

Эта задерм. а необходима для приведе1 ння схемы 17 контроля производной в активное (соответствующее нагреву) состаяниее

- Датчик 1 температуры (терморезистор) конструктивно располагается в

50

5 розетке питающего нагревательный элемент 7 шнура- и контактирует через теплопроводящую прокладку с внешней поверхностью электроводонагревательиОГО прибОрЯ (чЯЙника, сЯмовара); B вся схема управления смонтирована на печатной плате и размещена в специаль. ной вилке 9 Включяемой В се 1 ь

Устройство работает следующим образом.

При вклточении электроводонагревя-тельного прибора в сеть схема 17 контроля производной формирует сигнал логическОй "1", соответствующей экстремуму измеряемой температуры, Этот сигнал, пройдя триггер-защелку

13, запускает таймер 10. Начинается процесс асинхронного нагрева. Напряжение питания, сформированное схемой

15, открывает коммутатор б в моменты перехода сетевого напряжения через нулевое значение, и через. нагревательный элемент 7 протекает -ток.

После отработки времени "".eéèeðoì

10 запускается таймер 11 и поступает ,сигнал на вход элемента 9, разрешая прохождение сигнала с выхода схемы

17 на вход триггера 16. Таймер 11 запрещает прохождение заПускающих импульсов через элемент 14. Поэтому в течение отработки уставки таймером 11 произ" водится контроль инерционности процесса асинхронного нагрева при обесточенном нагревательном элементе 7.

Если в течение это о интервала времени температура корпуса электроводонагревательного прибора будет нарастать, следовательно, в приборе мало воды или оня отсутствует. При наличии воды, вследствие инерционнос- ти процесса, за время асинхронного нагрева температура корпуса электроводонагревательного прибора существенно измениться не может и при отсутствшт нагрева (во время работы таймера

Ф

11) быстро стабилизируется. При отсутствии воды (температура корпуса растет) схема 17 формирует на выходе сигнал логического "0", Этот сигнал, пройдя элементы 8 и 9, устанавливает в "1" триггер 16, который запрещает дальнейшее прохождение запускающих импульсов через элемент 14 на схему

15, Коммутатор 6 открываться не будет, и нагревательный элемент 7,обесто ттсЯ.

При наличии воды кя выходе схемы

17 остается сигнал логической "1", 02372 6

По окончании времени контроля инерциоттттости процесса асинхронного HQ»

1 греза таймер 11 разрешает прохождеттщ 1

I затг, кающих импульсов через элемент

14 ня схему 15, запускает в работу таймер 12 и устанавлив"eт уровень логической "1" на втором входе эле-мента 8, обеспечивая инверсию проходящего через него сигнала. С этого момента триггер 16 находится в режиме ожидания сигнала экстремума с выхода, схемы 17 (ожидания момента закипания), Таймер 12 задерживает прохождение этого сигнала с выхода схемы 17 (воздействуя на вход элемента 9) на вход триг 1 еря 1 6 е

При закипании воды схема 17 формирует сигнал логической "1", который, пройдя через элементы 8 и 9, устанавливает триггер 16 s "11 и запрещает дальнейший запуск коммутатора 6.

Предлагаемое техническое решение позволяет повыс1ть на порядок время наработки на отказ за счет размещения датчика температуры снаружтт электроводонагревательного прибора; расширить технологические воэможности устройства за счет его использования с любым электроводонагревательным прибором (чайником, самоваром), а не только доработанным (с установлениым внутри чайника терморезистором). Схе ма устройства может быть собрана иа широко распространенных микросхемах, транзисторах.и тиристорах, Формула изобретения.

Устройство для отключения электро водонагревателънога прибора, содержащее датчик температуры, подключенный через диффереитптрующий блок к селектору нагрева, звено задержек и блок управления коммутатором подачи питания на нагревательный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при размещении датчика температуры снаружи корпуса прибора, в него дополнитепьио введены логические элементы ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ и .ЗАПРЕТ, звено задержек выполнено в виде последовательно соединенных триггера и трех таймеров, первый иэ которых выполнен:в виде элемента задержки, второй - в ниде одновибратора и элемента задержки, а третий - в виде одновибратора, выход!

Ь02372

Составитель О.Турпак

Редактор Г.Бельская Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар, г

Заказ 3731 Тираж : .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.йрн ГКНТ СССР

113935, Москва, Ж-35, Paymcicas наб., д. 4/5 а«, «««««Ф ° «

tl Фб

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород ул. Гагарина,101 триггера связан с выходом селектора нагрева и с первым .входом элемента

ИСКЛКЧАК%ДЕ ИЛИ, выход которого соединен с сигнальнь|м входом элемента

ФФ

3AIIPET, подключенного выходом к пер-. вому входу блока управления, выход

1тервого таймера связан с первым ..управляощим входом элемента ЗАПРЕТ. выход элемента задержки нторого таймера соединен с вторым входом элемен" та ИСКПЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ н входом третьего таймера, выход одновнбратора второго таймера подключен к второму входу блока управления, .а выход третьего таймера соединен с вторым управляю щнм входом элемента ЗАПРЕТ, I