PL56478B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.XI.1968 56478 KI. 36 d, 1/14 MKP GoedJMj u* CZYTELNIA Urzedu PvUn*:v-, MfltiBj 1 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Lange, inz. Kazimierz Pio¬ trowski, mgr inz. Adam Anton, inz. Jan Twa¬ róg Wlasciciel patentu: Spóldzielnia Pracy „Przodownik", Warszawa (Polska) Dwupolozeniowy elektroniczny regulator wilgotnosci wzglednej w ukladzie mostkowym z czujnikiem chlorolitowym Przedmiotem wynalazku jest dwupolozeniowy re¬ gulator mostkowy z czujnikiem chlorolitowym, w którym zastosowanie prostego ukladu mostkowego pozwolilo na skonstruowanie przyrzadu o dwu- polozeniowej regulacji wilgotnosci wzglednej, od¬ pornego na wstrzasy i wibracje, przy zachowaniu zadowalajacej dokladnosci + 3%.Znane dotychczas regulatory wilgotnosci wzgled¬ nej opieraly sie glównie na czujnikach wlosowych lub tasmach z tworzyw organicznych.Inne rozwiazania opieraly sie na stosowaniu ply¬ tek, których opornosc przejsciowa zalezy od wil¬ gotnosci wzglednej otaczajacego powietrza.Wada tego ostatniego rodzaju czujników jest du¬ za zaleznosc od temperatury otoczenia, podczas gdy czujniki wlosowe cechuje mala odpornosc mecha¬ niczna i zjawisko histerezy.Czujnikiem, wykazujacym duza dokladnosc przy malej podatnosci na wplyw temperatury otoczenia jest czujnik chlorolitowy.Na bazie tego czujnika wykonano wiele ukladów mierników wilgotnosci bezwzglednej, jak równiez wykonano mierniki wilgotnosci wzglednej przy za¬ stosowaniu ukladów logometrycznych (ilorazowych) z miernikami wskazówkowymi oraz ukladów w któ¬ rych zastosowano dwa niezalezne mostki oporowe wspólpracujace ze wspólnym miernikiem wilgot¬ nosci wzglednej, przy czym uklad dwóch mostków jest zasilany z dwóch niezaleznych zródel co wply- 10 15 20 25 30 wa na niedokladnosc pomiaru przy zmianie jed¬ nego z napiec zasilajacych.Podobne uklady stosowane sa równiez w wyko¬ naniu o zasilaniu jednobateryjnym, przy czym ich wada jest zlozona budowa ze wzgledu na duza ilosc oporników wystepujacych w dwóch mostkach wspólpracujacyeh.Uklady takie posiadaja jednak wade przy zasto¬ sowaniu ich w urzadzeniach wibrujacych lub w urzadzeniach produkcyjnych, które ulegaja wstrza¬ som.Uklad logometryczny rozwiazany w postaci me¬ chanizmu wychylowego jest wrazliwy na wszelkie wstrzasy i wibracje i ipo pewnym czasie, przy ta¬ kich warunkach pracy, moze nastapic zmiana kla¬ sy przyrzadu, a nawet zupelne jego uszkodzenie.W ukladach regulatorów wychylowych, gdzie po¬ lozenie wskazówki okresla punkt zadzialania regu¬ latora, podatnosc na drgania wskazówki pod wply¬ wem wstrzasów odgrywa negatywna role powodu¬ jac zaklócenia i niszczenie elementów stykowych obwodu przelaczanego (regulowanego) skutkiem szybko nastepujacych wlaczen przekaznika regula¬ tora.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i opracowanie ukladu, który bylby niewrazliwy na wstrzasy.Zgodnie z wytyczonym zadaniem skonstruowano uklad elektroniczny, w którym nie ma czesci ru¬ chomych poza potencjometrem nastawnym, który 56 47856 4 3 moze byc wykonany jako przyrzad odporny na wstrzasy.W omawianym ponizej; ukladzie zastosowano mo¬ stek zrównowazony, który jest nadajnikiem dJa pozostalej czesci ukladu wykonanego w sposób kon- 5 wencjonalny.Dzialanie regulatora opiera sie na wykorzystaniu nizej podanych zaleznosci.Opornosc opornika termometrycznego w czujniku chlorolitowym zalezy od wilgotnosci bezwzglednej 10 powietrza otaczajacego czujnik. Dla zrealizowania przy uzyciu tego czujnika regulatora wilgotnosci wzglednej utworzono uklad, w którym poza czuj¬ nikiem wilgotnosci bezwzglednej, wystepuje równiez czujnik reagujacy na zmiany temperatury otacza- 15 jacego powietrza i którego opornosc jest zalezna od tej temperatury, a tym samym jest funkcja wil¬ gotnosci bezwzglednej pary nasyconej w tej tempe¬ raturze.Poniewaz wilgotnosc wzgledna powietrza okresla 20 sie jako stosunek wilgotnosci bezwzglednej powiet¬ rza w danej temperaturze do wilgotnosci bezwzgle¬ dnej pary nasyconej w tej temperaturze, a zarów¬ no wilgotnosc bezwzgledna aktualna jak i wilgot¬ nosc bezwzgledna pary nasyconej reprezentuja od- 25 powiednio opornosci czujników: chlorolitowego i zwyklego — termometrycznego, wiec umieszcza¬ jac oporniki czujników w odpowiednich galeziach mostka mozna uzyskac jego równowage dla okre¬ slonej wilgotnosci wzglednej. 30 Opornosci czujników, zarówno chlorolitowego jak i termometrycznego sa zlozonymi funkcjami wilgot¬ nosci bezwzglednych, a mianowicie: Ww = a/Rw — Row/n 1) i Ws = b/Rs — RoS/k 2) 35 gdzie: Ww — wilgotnosc bezwzgledna powietrza w danej temperaturze a —stala 40 Rw — opornosc opornika termometrycznego w czuj¬ niku chlorolitowym Row — stala opornosc n -r stala (wykladnik potegowy) Ws — wilgotnosc bezwzgledna pary nasyconej w 45 danej temperaturze b — stala Rs — opornosc czujnika termometrycznego Ros — stala opornosc k — stala (wykladnik potegowy) 50 Wynika z tych zaleznosci koniecznosc kompenso¬ wania opornosci Rw i Rs ujemnymi opornosciami, odpowiednio Row i Ros aby otrzymac jednoznacz¬ nosc pomiedzy równowaga mostka przy danych opornosciach Rw i Rs, a wilgotnoscia wzgledna po- 55 wietrza.W regulatorze bedacym przedmiotem wynalazku odejmowanie opornosci Row od Rw i Ros od Rs za¬ stapiono odejmowaniem napiec, wytworzonych przez pomocnicze zródla, od spadków napiec pow- 6t stalych od przeplywu pradu ze zródla glównego przez oporniki Rw i Rs.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat mostka pomia- 65 4 rowego, a fig. 2 — schemat ukladu polaczen regu¬ latora wedlug wynalazku.W lewym ramieniu mostka (fig. 1) znajduje sie opornik termometryczny czujnika chlorolitowego 8 (Rw), w prawym, czujnik temperatury powietrza 9 (Rs). Zródlo 1 wytwarza napiecie kompensujace, odpowiadajace opornosci Row, zródlo 2 wytwarza napiecie kompensujace odpowiadajace opornosci Ros- Zródlo 3 jest glównym zródlem zasilajacym mo¬ stek. Fazy napiec zródel 1, 2, i 3 sa odpowiednio dobrane, jak to pokazano na fig. 1, tak aby uzy¬ skac wymagane odejmowanie napiec: zródla 1 od ut (spadek napiecia na oporniku 8) i zródla 2 od u2 (spadek napiecia na oporniku 9).Opornosci oporników termometrycznyeh; czujni¬ ka chlorolitowego i czujnika temperatury powietrza sa rózne przy tej samej wilgotnosci wzglednej lecz róznych temperaturach otaczajacego powietrza. Przy malej opornosci zródla 3 prowadziloby to do bled¬ nego pomiaru z uwagi na stala wartosc napiec 1 i 2 przy zmieniajacej sie wartosci pradu plynacego przez oporniki 8 i 9, a pochodzacego ze zródla 3.Aby tego uniknac zastosowano opornik 7 (fig. 1) o duzej w porównaniu z opornikami 8 i 9 opornos¬ ci. Równiez oporniki 5 i 6 oraz potencjometr 10 maja duze wartosci opornosci z uwagi na równo¬ legle wlaczenie galezi mostka, w której wystepuja te oporniki do opornosci zródla zlozonego z ele¬ mentów 3 i 7.Poniewaz zarówno zródla 1 i 2 jak i zródlo 3 sa zrealizowane w ukladzie praktycznym w po¬ staci uzwojen tego samego transformatora, to zmia¬ na napiecia zasilania transformatora nie wplywa na dokladnosc pomiaru.W opisywanym regulatorze, którego pelny sche¬ mat polaczen przedstawiono na fig. 2 jako uklad zerowy (tj. reagujacy przy równowazeniu mostka), zastosowano wzmacniacz tranzystorowy 17 o wzglednie duzej opornosci wejsciowej. Ze wzgledu na koniecznosc dokladnego doboru napiec zródel pradu 1 i 2, zastosowano dodatkowe oporniki 11, 12, 13 i 14. Role trzech zródel pradu spelniaja trzy uzwojenia tego samego transformatora odpowied¬ nio polaczone, celem otrzymania pozadanych zwro¬ tów napiec, jak to zaznaczono na fig. 2 strzalkami.Szeregowo ze zródlem 3 zostala wlaczona duza opornosc 7. Równiez opornosci oporników 5, 10 i 6 sa duze w porównaniu z 8 i 9. W sklad regu¬ latora przedstawionego na fig. 2 wchodza jeszcze: selektywny wzmacniacz napiec zmiennych 17, wzmacnacz fazoczuly 18, transformator zasilajacy 15, zasilacz napiecia stalego 16, przekaznik 19.Regulator wedlug wynalazku dziala w sposób ni¬ zej podany.W momencie gdy napiecie Ubd (fig. 1) maleje do zera — równowaga mostka — to na wyjsciu wzmacniacza selektywnego 17 (fig. 2) napiecie pra¬ du równiez spadnie do zera, to z kolei spowoduje, ze na wyjsciu wzmacniacza fazoczulego 18 na¬ piecie równiez spadnie do zera i przekaznik 19 przestanie przyciagac kotwice; przy zachowaniu równowagi mostka w jedna strone, stan taki dzieki dzialaniu wzmacniacza fazoczulego 18 utrzyma sie; przy zachwianiu równowagi mostka w druga strone '^56 478 5 na wyjsciu wzmacniacza fazowego pojawi sie na¬ piecie i przekaznik 19 przyciagnie kotwice prze¬ laczajac obwody regulowane (np. zawór nawilzania powietrza). Przez zmiane polozenia slizgacza po¬ tencjometru 10 uzyskuje sie równowage mostka dla 5 róznych wilgotnosci wzglednych. 2.Potencjometr jest wiec wyskalowany tak, ze od¬ powiednim katom obrotu slizgacza odpowiadaja od¬ powiednie wilgotnosci wzgledne przy których uklad mostka zostanie zrównowazony. 10 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Dwupolozeniowy elektroniczny regulator .wilgot¬ nosci wzglednej w ukladzie mostkowym z czuj¬ nikiem chlorolitowym, znamienny tym, ze w przeciwleglych galeziach mostka pradu zmien¬ nego posiada czujniki oporowe, z których czuj¬ nik chlorolitowy 8 reaguje na zmiane wilgotnosci 15 6 bezwzglednej powietrza, a drugi czujnik 9 re¬ aguje na zmiane temperatury powietrza, przy czym szeregowo z tymi czujnikami wlaczone sa zródla napiecia zmiennego (1 i 2), a zródlo (3) wlaczone jest w glówna przekatna mostka. Dwupolozeniowy regulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zródla napiecia zmiennego (1 i 2) wykonane sa w postaci uzwojen transfor¬ matora zasilajacego i w postaci oporników re¬ gulacyjnych, wytwarzajac napiecia przeciwnie skierowane do spadków napiec na opornikach czujników, wywolanych przez przeplyw pradu ze zródla (3), które jest równiez wykonane jako uzwojenie transformatora zasilajacego. Dwupolozeniowy regulator wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze w szereg z glównym zródlem zasilania mostka wlaczony jest opornik (7), a obciazeniem mostka jest tranzystorowy, wzmacniacz selektywny (17).KI. 36 d, 1/14 56 478 MKP F 24 f «—& IjuuuuuuJ J5 3 "~ |-orrnTV|-roinnrs pnnr \2 y 4 13 y \\ mr\ 10 ^ CZD ^n Fig. 2 \6 *il i? \8 y ZG ,,Ruch" W-wa, zam. 1249-68 nakl. 530 egz. PL