Устройство для регулирования температуры, давления, напряжения тока и тому подобных величин

Устройство для регулирования температуры, давления, напряжения тока и тому подобных величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для регулирования температуры, давления, напряжения тока и тому подобных величин.

К авторскому свидетельству А. А. Андреева, заявленному

26 февраля 1934 года (спр. о перв. Ж 142754).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1935 года. (140) Все существующие в настоящее время типы автоматических и полуавтоматических регуляторов (как потенциометрические, так и милливольтметровые) обладают целым рядом весьма крупных недостатков: 1) они имеют черезвычайно сложно оформленную механическую кинематику, что уподобляет их скорее машине, чем прибору. Сложность конструкции особенно сопутствует приборам, учитывающим не только направление изменения, но и величину регулируемого фактора. Это обстоятельство влечет за собою неизбежную дороговизну; 2) такая сложная механическая система при осуществлении взаимной связи отдельных элементов кинематики требует связи в виде шестеренок, фрикционов,тормозных устройств, диференциалов и т. п., что ведет к образованию погрешностей в работе прибора от мертвого хода, скольжения, шатов и т. п.; 3) они требуют постоянной подрегулировки;4) представляют собою систему, бесспорно обладающую значительной инерционностью;

5) получение регулирующих импульсов различной изменяющейся по ступенькам в сторону увеличения и уменьшения продолжительности происходит при помощи специальных (не менее сложных) промежуточных приспособлений; б) многие конструкции мало приспособлены, а некоторые и совершенно не приспособлены к регулированию малоинерционных установок; 7) многие обладают ограниченными возможностями настройки для регулирования именно данной установки; 8) требуют хорошо подготовленного технически обслуживающего персонала.

Для освобождения устройства от указанных выше недостатков предлагалось в устройствах для регулирования физических величин применять фотоэлементы, служащие для приведения в действие исполнительных механизмов при освещении их отражаемым от зеркальца гальванометра светом (см. сов. пат.

¹ 13832).

Настоящее изобретение относится к подобного рода устройствам для регулирования и заключается в том, что с целью получения от фотоэлементов импульсов тока, зависящих по продолжительности от режима регулируемой величины, фотоэлементы укреплены на приводимых периодически в колебательное движение в плоскости, перпендикулярной к плоскости светового луча, рычагах, находящихся под действием пружин.

На чертеже фиг. 1 изображает схематический вид предлагаемого устройства спереди; фиг. 2 — то же, вид сверху; фиг. 3 — схему, поясняющую работу устройства; фиг. 4 — видоизменеиие устройства — вид спереди; фиг. 5— то же вид сверху.

Сущность предлагаемого устройства заключается в следующем (фиг. 1, 2).

Фотоэлементы закреплены на коленчатых рычагах Р, имеющих оси вращения О. Своими концами эти рычаги упираются в профилированный кулак К, ° насаженный на ось М, вращаемую каким-либо двигателем (например, синхронным моторчиком Уоррена). При вращении оси М, а следовательно и кулака

E фотоэлементы Ф будут колебаться между положениями Ф и Ф,;

Таким образом, если регулируемая величина отклонилась под влиянием различных причин — изменения нагрузки и т. п.— от заданной величины, то луч Л (фиг. 2), отражаемый от зеркального гальванометра, который в свою очередь реагирует на изменение регулируемого фактора, тоже отклонится от своего среднего положения. (например в положение Я ) и фотоэлемент (правый) при своем колебании будет попадать на определяемый изменением регулируемого режима промежуток времени в освещенную зону и промежуток времени, являющийся остатком от всего рабочего цикла,— в не освещенную зону (темная часть).

Следовательно, здесь изменение регулируемого фактора определяет отклонение зеркальца зеркального гальванометра и луча, от него отражающегося, на совершенно определенную указанным изменением величину.

Отклонения луча от среднего положения определяют освещенную и не освещенную зону периода колебания фотоэлемента. Последнее в свою очередь определяет время, в течение которого фотоэлемент развивает фотоэлектродвижущую силу, что определяет продолжительность регулировочного импульса на исполнительные механизмы, корректирующие в конечном счете изменение регулируемого фактора.

Приводимая ниже графическая иллюстрация (фиг. 3) показывает преимущества предлагаемой конструкции.

На фиг. 3 по оси ординат отложены с одной стороны угол отклонения нульприбора (гальванометра) g (e,— нейтральное положение, характеризующее равновесие потенциометрической схемы), с другой стороны †расстоян Ф, на котором колеблются фотоэлементы; по оси абсцисс отложено время T.

Очевидно, что отклонения нульприбора выражаются кривой а, а колебания фотоэлементов — кривыми b, b".

Если для анализа взять часть кривой а, характеризующей отклонение нуль-прибора в сторону повышения. температуры, то после повторного указания, что продолжительность регулировочного импульса определяется временем нахождения фотоэлемента в освещенной лучом света зоне, можно установить, что в течение своего периода колебания один фотоэлемент работал отрезок времени

t,— 1, и в течение следующего периода 4 t3

Отрезок t, — t, больше t> — 1„так как соответствует большему углу отклонения нуль-прибора.

Таким образом фотоэлементы посылают импульсы различной продолжи- тельности к соответствующим исполнительным механизмам.

Предлагаемая конструкция устройства по характеру разрешаемых задач легко учитывает факторы, определяющие регулируемый режим, как-то:

1) направление и тенденцию изменения, 2) величину и тенденцию изменения, 3) скорость изменения.

Прибор имеет возможность осуществить не только регулировочные функции, но и функции записи. В предлагаемой конструкции эта существенная функция работы (запись) прибора выполняется при введении только реверсивного синхронного моторчика Уоррена.

Таким образом, параллельно регулировочным импульсам к исполнительному механизму моторчик получает тоже импульсы. При своем вращении в ту или другую сторону моторчик перемещает пишущий орган (перо и т. п,).

Данная конструкция за счет дополнительного влияния при повороте реохорда (сопротивления, намотанного на диск спиралью) на вторую пару фотоэлементов осуществляет регулировку по абсолютной прямой (без перерегулировки).

Здесь при изменении регулируемого режима последний к заданному значению приближается асимптотически.

Резюмируя, вышесказонное можно установить следующие преимущества предлагаемого устройства.

1. Простое оформление механической кинематики, 2. Исключение возможности ошибок, определяемых самой конструкцией— мертвые ходы, скольжение и т. п.

3. Не требуется постоянной подрегулировки в процессе работы.

4. Приспособленность к регулированию агрегатов, имеющих не только значительную, но и малую инерционность.

5. Обеспечение возможности настройки для регулировки любой установки..

6. Безъинерциоиность регулирования на изменение регулируемой величины.

7. Обеспечение точного ответа на поставленную задачу посредством различной, плавно изменяющейся продолжительности регулировочных импульсов исполнительным механизмом в зависимости от величины отклонения от заданного значения, направления и скорости изменения факторов, определяющих регулируемый режим.

С целью получения импульсов при неподвижно установленных фотоэлементах предлагается видоизменение устройства по фиг. 1 и 2, заключающееся в следующем.

От осветительной лампочки(начертеже не показанной) луч света падает (фиг. 4, 5) на зеркальце нуль-прибора ЗНП.

От зеркальца луч света отражается в направлении к фотоэлементам Ф и

Ф . Здесь фотоэлементы неподвижные, но вместо них в колебательное движение приводятся два экрана Э, и Э . Экраны укреплены на рычагах Р, и Р„имеющих оси вращения О, и О .

Рычаги связаны между собою спиральной пружиной П и разводятся в стороны посредством кулачка К, насаженного на ось моторчика.

Допустим, что зеркальный нуль-прибор под влиянием изменения регулируемого фактора отклонился влево; тогда луч света Л переместится в положение

JI> и, осветив при этом фотоэлемент Ф„ заставит его включить тиратрон (или другое реле) нато время, пока экран Э, при отклонении к положению Э, не пересечет луча света Л, прекратив этим доступ света к фотоэлементу.

Таким образом при своем колебательном движении экраны будут попадать на определенный изменением регулируемого фактора промежуток времени в освещенную лучом света и не освещенную зону.

Следовательно, в соответствии с выводами и графической иллюстрацией, рассмотренными выше, можно сказать, что и второй вариант предлагаемой конструкции вполне достигает интегрального учета изменений регулируемого фактора что определяет продолжительность регулировочного импульса на исполнительные механизмы, корректирующие, в конечном счете изменения регулируемого фактора.

Перечисленные выше преимущества, сопровождающие предложенный ранее вариант, вполне сохраняют свою силу и по отношению ко второму варианту.

Предмет изобретения.

1. Устройство для регулирования температуры, давления, напряжения тока и тому подобных величин с применением освещаемых отражаемым от зеркальца гальванометра светом двух фотоэлементов, управляющих исполнительными механизмами, отличающееся тем, что с целью получения от фотоэлементов импульсов тока, зависящих по продолжительности от режима регулируемой величины, фотоэлементы Ф укреплены на находящихся под действием пружин коленчатых рычагах Р, приводимых периодически в колебательное движение в плоскости, перпендикулярной к плоскости светового луча.

2. Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения различных по продолжительности импульсов, при неподвижно установленных фотоэлементах, между гальванометром и фотоэлементами помещены прерывающие световой луч экраны Э,, Э,, приводимые в колебательное движение.

3. При устройстве по пп. 1 и 2 применение, с целью записи. изменений регулируемой величины, включенного в цепь фотоэлементов приводящего в движение пишущее приспособление электродвигателя.

E авторскому свидетельству А. А. Андреева ¹ 44048

n„ стиг 2

l I 1!Q

Д сриг 3 г л

/

/

Ф

Ти .,Печатный Труд". Заи. 4868-400