CS264974B1 - Zapojenie trojpolohového regulátora teploty chladiaceho média rezistivneho elektromagnetu - Google Patents

Description

264974 2

Vynález sa týká zapojenia trojpolohového regulátora teploty chladiaceho média rezistívne-ho elektromagnetu, určeného pre tomografiu na báze jadrovej magnetickej rezonancie. K najdóležitejším požiadavkám kladeným na magnety určené pre NMR tomografiu, resp.spektroskopiu patří dlhodobá stabilita magnetickej indukcie elektromagnetu. Významným čini-telom, ktorý ovplyvňuje stabilitu magnetického póla rezistívnych elektromagnetov je teplotajednotlivých cievkových segmentov. Z tohto dóvodu sa pri konštrukcii elektromagnetov kladie velkýdóraz na chladenie. Obvyklou požiadavkou na takéto chladiace systémy, je aby udržovalypracovnú teplotu elektromagnetu, ktorého stratový výkon dosahuje niekolko kilowatov, s dlho-dobou stabilitou niekolkých desatín Kelvinov.

Známe chladiace systémy NMR tomografov a spektroskopov sú obvykle ekonštrukčne menejnáročné a udržujú dlhodobú teplotu chladiaceho média s presnosťou cca jj 0,5 Kelvinov. Ne-stability magnetického póla spósobené takýmito tepelnými fluktuáciami sú však tak významné,že musia byt kompenzované bud přídavným stabilizátorom magnetického póla pracujúceho nainom fyzikálnom principe, alebo extrémně stabilným zdrojom prúdu pre elektromagnet. Cenazdroja magnetického póla sa však tým výrazné zvyšuje.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojenie trojpolohového regulátora teploty chladiacenomédia rezistívneho elektromagnetu pozostávajúceho zo snímača teploty, bloku předvolby,z elektromagnetických relé a servoventilu podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom,že výstup snímača teploty chladiaceho média je spojený so vstupom bloku předvolby, ktoréhovýstup je spojený s prvým vstupom komparátora, ktorého druhý vstup je připojený k výstupulogického obvodu, pričom prvý výstup komparátora je spojený s prvým vstupom vyhodnocovaciehočlena a druhý výstup komparátora je spojený s druhým vstupom vyhodnocovacieho člena, ktoréhoprvý výstup je spojený so vstupom prvého monostabilného klopného obvodu a druhý výstupje spojený so vstupom druhého monostabilného klopného obvodu, pričom výstup prvého monostabil-ného klopného obvodu je spojený so vstupom prvého elektronického relé, ktorého výstup jespojený s prvým vstupom servoventilu, pričom výstup druhého monostabilného klopného obvoduje spojený so vstupom druhého elektronického relé, ktorého výstup je spojený s druhým vstupomservoventilu. Výhodou zapojenia trojpolohového regulátora teploty chladiaceho média rezistívnehoelektromagnetu je, že eliminuje dlhodobé fluktuácie teploty chladiaceho média, a tým ajelektromagnetu, s presnosťou na niekolko málo desatín Kelvinov. Umožňuje to zmiernit nárokyna’ostatné prvky zdroja magnetického póla, ako napr. prúdového zdroja, stabilizátora magnetic-kého póla a pod.

Na pripojenom výkrese je na obr. 1 schematicky znázorněné blokové zapojenie trojpolohové-ho regulátora teploty chladiaceho média rezistívneho elektromagnetu a na obr. 2 je grafickéznázornenie pracovněj činnosti komparátora.

Zapojenie trojpolohového regulátora teploty chladiaceho média rezistívneho elektro-magnetu podlá vynálezu pozostáva zo snímača JL teploty chladiaceho média, ktorého výstupje spojený so vstupom bloku 2 předvolby. Výstup bloku 2 předvolby je spojený so vstupom kompará-tora 2· Druhý vstup komparátora 2 Óe spojený s výstupom logického obvodu 10. Prvý výstup A kompa-rátora 2 Ďe spojený s prvým vstupom vyhodnocovacieho člena 4 a druhý výstup B komparátora 2 jespojený s druhým vstupom vyhodnocovacieho člena 2· Prvý výstup vyhodnocovacieho člena 4 je spojenýso vstupom prvého monostabilného klopného obvodu 5, ktorého výstup je spojený so vstupom prvého elekt-ronického relé 2· Výstup elektronického relé 2 j® spojený s prvým vstupom servoventilu 2· Analo-gicky, druhý výstup vyhodnocovacieho člena £ je spojený so vstupom druhého elektronického relé2- Výstup elektronického relé 2 je spojený s druhým vstupom servoventilu 2·

Snímač 2 teploty meria vo formě napátia výstupná teplotu chladiaceho média, ktoré odvádza teplo z elektromagnetu. Výstupné napátie zo snímača 2 teploty postupuje do bloku 2 předvolby, ktorý na základe predvolenej teploty produkuje na výstupe: rozdielové napátie,

Claims (1)

1. 3 264974 ktoré reprezentuje regulačnú odchýlku Δυ. Komparátor 2 porovnává velkost a znamienko regulač-nej dochýlky U. Komparátor J3 motno rozdělit na dve časti. Je to vlastný porovnávací obvod, ktoréhocharakteristika je znázorněná na obr; 2, kde na horizontálněj osi je vynesená regulačná odchýlka/jUúměrná odchýlke teploty chladiaceho média od stanovenej hodnoty a na vertilálnej osi výstupnénapatie U. Symbolεoznačuje prahová komparačnú úroveň á 2 εpásmo necitlivosti. Výstupnénapatie porovnávacieho obvodu je vedené do druhej časti komparátora _3 - logického klasifiká-tora. Ak je regulačná odchýlka|A ul menšia ako prahová úroveň |e|, potom logický klasifikátordo vyhodnocovacieho člena 4 nevyšle žiaden impulz. Pri překročení prahovej úrovně sa dovyhodnocovacieho člena 4. dostává z logického klasifikátora impulz cez prvý výstup A, akregulačně napatie Δϋ je kladné, resp. cez druhý výstup B, ak regulačně napatieΔU je záporné.Odosielanie impulzov z logického klasif ikátora riadi logický obvod 10, ktorý je zdrojomhodinového signálu. Vyhodnocovací člen 4_ vyhodnocuje rozdiel počtu prichádzajúcich logickýchimpulzov, t. j. rozdiel počtu kladných a záporných odchýliek teploty od stanovenej hodnoty. Po dosiahnutí predom stanoveného rozdielu vyšle vyhodnocovací člen 4 cez svoj prvý výstuplogický impulz prvému monostabilnému klopnému obvodu jj. Ak prevažujú impulzy reprezentujúcekladnú odchýlku teploty chladiaceho média. Ak prevažujú záporné odchýlky teploty, vyhodnocovacíčlen ý cez svoj druhý výstup vyšle logický impulz do druhého monostabilného klopného obvodufj. Po vyslaní ktoréhokolvek impulzu do monostabilných klopných obvoúov 5, 6 sa vyhodnocovacíčlen ý vynuluje a pokračuje odznova vo vyhodnocovaní rozdielu počtu logických impulzovprichádzajúcich z komparátora 2· Monostabilné klopné obvody upravujú dlžku prichádzajúcichlogických impulzov na potrebnú hodnotu. Takto upravené logické impulzy v závislosti odsvojej dlžky spínajú elektronické relé T_, resp. ÍS. Elektronické relé J_ a slúžia nielenna galvanické oddelenie servoventilu 9 od ostatnej časti stabilizátora, ale súčasne privádzajúsiefové napatie na jednotlivé vinutia jednofázového asynchrónneho motora servoventilu 9. V popisovanom případe elektronické relé T_ privedie sietové napatie na také vinutie motora,ktoré spůsobí otváranie servoventilu 2 a tým aj zvačšenie prietoku chladiaceho média cezelektromagnet. Elektronické relé ji rovnakým spůsobom zabezpečí zatváranie servoventilu2 a tým aj zmenšenie prietoku chladiaceho média cez elektromagnet. Vyhodnocováním vSčšieho statistického súboru odchýliek teploty od stanovenej hodnotyešte před regulačným zásahom, vyhodnocovacia jednotka j4 reaguje len na dlhodobé a monotónnězměny teplotného driftu elektromagnetu a neovplyvňuje tým dynamická stabilitu sústavy zdrojamagnetického póla. Súčasne sa tým zabezpečí aj vysoká odolnost stabilizátora voči náhodnýmporuchám v přenosovéj ceste meranej veličiny. .Zapojenie může byť využité v oblasti NMR tomografie a spektroskopie s rezistfvnymelektromagnetom a všade tam, kde je potřebné dosiahnuť vysokú dlhodobú teplotnú stabilitutakých regulovaných sústav, ktoré sa vyznačujú velkou teplotnou zotrvačnosťou a velkýmdopravným oneskorením. PREDMET VYNÁLEZU Zapojenie troj polohového regulátora teploty chladiaceho média rezistívneho elektromagnetupozostávajúceho zo snímača teploty, bloku předvolby, z elektronických relé a servoventilu,vyznačujúce sa tým, že výstup snímača (1) teploty chladiaceho média je spojený so vstupombloku (2) předvolby, ktorého výstup je spojený s prvým vstupom komparátora (3), ktoréhodruhý vstup je připojený k výstupu logického obvodu (10), pričom prvý výstup (A) komparátora(3) je spojený s prvým vstupom vyhodnocovacieho člena (4) a druhý výstup (B) komparátora(3) je spojený s druhým vstupom vyhodnocovacieho člena (4), ktorého prvý výstup je spojenýso vstupom prvého monostabilného klopného obvodu (5) a druhý výstup je spojený so vstupomdruhého monostabilného klopného obvodu (6) pričom výstup prvého monostabilného klopnéhoobvodu (5) je spojený so vstupom prvého elektronického relé (7), ktorého výstup je spojenýs prvým vstupom servoventilu (9), pričom výstup druhého monostabilného klopného obvodu(6) je spojený so vstupom druhého elektronického relé (8), ktorého výstup je spojený s druhýmvstupom servoventilu (9). 2 výkresy