Устройство для регулирования температуры

Устройство для регулирования температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснии

Соцмалистическик

Республик

G 05 13 23/27

Воудорствоиимй комитет

СССР

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень ¹ 26 ио делам изобретений и открмтий (53) УДК 621.555. .6(088.8) Дата опубликования описания 17.07.80 (72) Авторы изобретения

N. Е. Дубов и А, Э. Суркукка (7 ) Заяви|ель ПРоизводс венное объединение УРбо РоениЯ

Ленинградский металлический завод (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры. измерительно-преобразовательный блок с фоторезистором, блок управления с фазосдвягающей цепью, исполнительный блок и нагреватель $3).

Недостатком известного устройства является низкая точность.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в него введены последовательно соединенные усилитель и оптрон, причем вход усилителя соединен с фоторезистором измерительно-преобразовательного блока, а выход оптрона — с фазосдвигающей цепью блока управления.

В регуляторе с полупроводниковым усилителем регулирование мощности нагрева-. теля осуществляется вручную, что снижа20 вт точность поддержания температуры и требует постоянного контроля со стороны обслуживакацего персонала.

Изобретение предназначено для регулирования температуры в различных электрических нагревателях, используемых в машиностроенииин.

Известны бесконтактные регуляторы

5 температуры, содержащие. датчик температуры, измерительный прибор с фоторезистором, являющимся задатчиком температуры, цепь управления силовым тиристором, включенным последовательно с алектрона-то гревателем (lj и P2).

Сложность конструкции и потери мощности в блоке управления регулятора температуры вызваны применением в нем магнитного усилителя с несколькими обмотка-1в ми на стальных сердечниках..

На чертеже представлено устройство для регулирования температуры.

Устройство содержит блок 1 управлеиия, исполнительный блок 2, измеритель7483

3 но-преобразовательный, блок 3, нагреватель

4, датчик 5температуры,,усилитель 6 и оптрон 7.

Блок 1 управления содержит понижающий трансформатор 8, конденсатор 9, составляющий с резистором оптрона 7 фазосдвигающую цепь, вызывающую изменение фазы синусоидального напряжения при изменении выходного сопротивления оптрона.

Усилитель 6 состоит из транзистора 10, 10 резистора 11 и резистора 12, являкнцегося токоограничивающим резистором во входной цели оптрона 7.

Фаэосдвигающая цепь включена на вход моста, два плеча которого образованы дио-15 дами 13 и 14, а два других плеча - резисторами 15 и 16 и эмиттерно-базовыми переходами транзисторов 17 и 18. К выходу моста подключены два одинаковьи формирователя управляквцих импульсов, ра- 20 ботающих в противофазе. Первый формирователь состоит иэ транзистора 17, резистора 19, дифференцирующей цели из конденсатора 20 и резистора 21, диода 22 и транзистора 23 и резистора 24, являкецегося токоограничивающим. Второй формирователь аналогичен первому.

Исполнительный блок 2 представляет собой регулятор переменного тока и состоит из двух тиристоров 25 и 26 и двух диодов 27 и 28. Измерительно-преобразовательный блок 3 содержит измерительный элемент 29, указатель 30 температуры со связанной с ним клиновидной шторкой— оптическим клином 31, указатель задатчика 32 температуры, связанный с лампой ЗЗ накаливания и фоторезистором 34, Устройство работает следующим образом.

Указатель эадатчика температуры 32 40 с укрепленными на нем фоторезистором

34 и лампой 33 устанавливается по шкале на заданное значение температуры. При включении устройства в сеть переменного тока указатель 30 температуры с укрепленным на нем оптическим клином 31 находится в начале шкалы, световой поток лампы 33 попадает на фоторезистор 34 и уменьшает его сопротивление. Уменьшение сопротивления фотореэистора 34, входящего с резистором 11 в делитель цени базы транзистора 10, приводит к открыванию усилитель 6 и появлению номиналь ного тока на входе оптрона 7, что, в свок очередь, приводит к уменьшенню до миниS мума выходного сопротивления onòðoH8, ;составлякицего с конденсатором 9 фазосдвига1ащую цель.

67

Ф

Напряжение с выхода фаэосдвигающей цепи подается на формирователи импульсов, с которых импульсы управления прямоугольной формы с крутым передним фронтом поступают в начале каждого полупериода на управляющие электроды тиристоров 25 и 26, в результате чего в нагревателе 4 протекает максимальный ток.

По мере нагрева объекта и повышения температуры нагревателя 4 оптический клин 31 перемещается с показывающей стрелкой 30 в сторону лампы 33 и фоторезистора 34, установленных на заданную температуру, и частично перекрывает све-, товой поток от лампы 33 к фотореэистору

34. Сопротивление фоторезистора 34 растет, изменяется соотношение плеч делителя в цепи базы транзистора 10, который начинает закрываться, уменьшается его коллекторный ток и, следовательно, ток через излучатель оптрона 7.

Выходное сопротивление оптрона 7 плавно увеличивается, вызывая смещение по фазе управляющих импульсов. Тиристоры

25 и 26 начинают открываться позже относительно начала каждого полупериода напряжения сети и, следовательно, ток через нагреватель 4 уменьшается. Оптический клин 31 останавливается в положении, при котором через исполнительный блок

2 поступает на нагреватель 4 ток, необходимый для поддержания заданной температуры.

Таким образом, включение непосредственно в фазосдвигающую цепь блока управления силовыми тиристорами реэисторного оптрона, кратность изменения сопротивления Pt /Pc которого в 35...250 раз превосходит кратность изменения сопротивления фоторезистора, позволяет пропорционально на 20 ... 25% расширить диапазон регулирования мощности нагревателя, а, следовательно, и диапазон регулирования температуры и точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, измерительно-преобразовательный блок с фоторезистором, блок управления с фазосдвигакицей ,цепью, исполнительный блок и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це74836 .лью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные усилитель и оптрон, причем вход усилителя соединен с фоторезистором измерительно-преобразовательного блока, а выход оптрона — с фазосдвигакацей цепью блока ,управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

7 6

1. Авторское свидетельство СССР

% 217086 кл G 05 О 23/27 1967, 2. Авторское свидетельство СССР

Ию 242523, кл. G 05 б 23/27, 1967, 3. Авторское свидетельство СССР

М 463107, кл. G 05 0 23/27, 1972 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 4355/12

Тираж 9 56 Подписное

Фвтиал ППП Патент, г. Ужгород,ул.Проектная,4