Устройство для термостатирования

Устройство для термостатирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

293236

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Gaea Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04Х11.1969 (№ 1344357/18-10) с присоединением заявки №

Пр нор 1п ет

Опубликовано 15.1.1971. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания З.Ш.1971

МПК G 056 23/30

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 6оинистров

СССР

УДК 536.581(088.8) Авторы изобретения

В. П. Багаев, Л. Е. Ивлев, И. А. Народицкий, Э. М. Фромберг и В. В. Рыбин г С=.—.:а! ОЗНОБ Я

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области термостатирования и, в частности, может быть использовано для прецизионного термостатирования большого количества объектов.

Известны устройства для термостатирования, в которых используются мостовой термисторный датчик, питаемый от автономного генератора, и усилитель мощности, на выходе которого включена обмотка подогрева термостата.

Недостатком известных устройств является низкая долговременная стабильность темпе. ратуры, вызванная старением термистора.

Кроме того, при использовании известных устройств для термостатирования больших объемов температура объектов термостатирования существенно зависит от температуры окружающей среды.

С целью обеспечения долговременной стабильности предлагаемое устройство снабжено дополнительным каналом регулирования с двумя автогенераторами, в одном из которых использован прецизионный, а в другом — температурный кварцевый резонатор, подключенными ко входам смесителя, причем выход последнего через фильтр подключен к фазовому детектору, который через усилитель соединен с электродвигателем, подключенным через редуктор к переменному резистору, включенному в плечо термочувствительного моста.

На фпг. 1 показана блок-схема устройства на фиг. 2 — принцип работы устройства.

Устройство содержит температурный 1 и прецизионный 2 кварцевые резонаторы, авто5 генераторы 8 и 4, смеситель б, усилитель б низкой частоты, фильтр 7, фазовый детектор 8, усилитель 9 постоянного тока, двигатель 10, редуктор 11, термочувствительный мост. в плечи которого включены переменный резистор

10 12 и термисторный датчик 18, усилитель 14 низкой частоты второго канала, автономный генератор 15, фазовый детектор 1б, усилитель 17 постоянного тока второго канала, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 18, усилитель 19

15 мощности и нагреватель 20.

Устройство работает следующим образом.

B момент первоначального включения термостата термочувствительный мост разбала нсирован, напряжение на выходе усилителя 17

20 максимальное, относительная продолжительность импульсов на выходе ШИМ 18 равна единице, и в нагревателе 20 термостата выделяется максимальная мощносгь. Происходит разогрев термостата. Одновременно с этим по25 вышается температура датчиков 1 и 13. По мере прогрева термостата термочувствительный мост приближается к балансу, который устанавливается при температуре, близкой к температуре термостатирования. Одновремен30 но изменяется относительная продолжитель293236

3 ность импульсов на выходе ШИМ и мощность подогрева плавно уменьшается. В установившемся режиме мощность, выделяющаяся в нагревателе, равна мощности, рассеиваемой термостатом в окружающее пространство. Таким образом, термисторный датчик 18, конструктив но расположенный вблизи нагревателя термостата (см. фиг. 2), обеспечивает плавное и безынерционное регулирование температуры объекта.

Дополнительный датчик 1, температуры в качестве которого используется температурный кварцевый резонатор расположен вблизи объекта термостатирования. Там же расположен эталонный кварцевый резонатор 2. Сигналы с выходов автогенераторов 8 и 4 подаются на входы смесителя 5. Сигнал разностной частоты с выхода смесителя 5 после усилителя б низкой частоты поступает на фильтр 7, фазовая характеристика которого проходит через нулевое значение на частоте F «,, Фильтр может быть выполнен, например, в виде двойного Т-образного моста. Разность частот температурного и эталонного кварцевых резонаторов, равная F„,,„ соответствует номинальной температуре объекта термостатирования. Мост регулируется таким образом, чтобы его баланс осуществлялся на указанной температуре.

С выхода фильтра 7 напряжение подается на фазовый детектор 8. Напряжение с выхода фазового детектора 8 подается на усилитель 9 постоянного тока и управляет работой электродвигателя 10, Схема управления вращением двигателя настроена так, что при частотах ниже 1„0„, двигатель вращается в од ну сторону, а при частотах выше FÄ,„— в другую.

При наличии двух температурных датчиков, один из которых 1 расположен вблизи объекта термостатирования, а другой 18 — вблизи нагревателя термостата (см, фиг. 2), изменение температуры окружающей среды от до t», приводит к появлению сигнала ошибки в канале с датчиком 1. Этот сигнал изменяет рабочую точку термочувствительного моста с датчиком 18, и температура в центре термостата, где расположен нагреватель, изменяется от 1 до t>, за счет чего существенно повышается точность регулирования температуры на объекте термостатирования. Долговременная стабильность температуры в термостате опре10 деляется эталонностью параметров датчика 1.

Температурный кварцевый резонатор, используемый в качестве датчика 1, обеспечивает высокую долговременную стабильность.

Для устра нения автоколебаний при установ15 ленни и регулировании температуры в системе термостатирования постоянная времени цепи, передающей сигнал от датчика 1 к датчику 18, должна быть больше времени прохождения тепловой энергии от нагревателя 20 до места

20 расположения датчика 1, что достигается введением в систему редуктора 11 с определенным передаточным числом.

Предмет изобретения

Устройство для термостатирования, содержащее терморегулятор с непрерывным регулированием и термочувствительный мост с терморезистором, отличающееся тем, что, 30 с целью обеспечения долговременной стабильности, оно снабжено дополнительным каналом регулирования с двумя автогенераторами, в одном из которых использован прецизионный, а в другом — темпе35 ратурный кварцевый резонатор, подключенными ко входам смесителя, причем выход последнего через фильтр подключен к фазовому детектору, который через усилитель соединен с электродвигателем, подключенным через ре40 дуктор к переменному резистору, включенному в плечо термочувствительного моста.

293236

tH

Фиг 2

Составитель 8. 3. Розовская

Редактор С. И. Хейфиц Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. А. Царькова

Изд. № 222 Заказ 370 9 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий поп Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д 4/5

1 ипография, пр. Сапунова. 2