Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.09.1974 71552 W- 21g,4/04 MKP- HOlh 61/00 CZYTELNIA Urzedu Paiout&wego ftbklftj LtralpKiralwi Lus&wsj Twórcywynalazku: Jerzy Borek, Pawel Olszowski Uprawniony rpatentu tymczasowego: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Iskrobezpieczny uklad przekaznika temperaturowego 1 ciagla kontrola poprawnosci jego dzialania Przedmiotem wynalazku jest iskrobezpieczny uklad przekaznika temperaturowego z ciagla kontrola poprawnosci jego dzialania, przeznaczony do zabezpieczania obiektów przed przyrostem temperatury.Dotychczas znane sa bezstykowe tranzystorowe uklady przekazników temperaturowych, przeznaczone do sterowania ukladów zabezpieczajacych przed wzrostem lub obnizeniem temperatury ponad wartosc dopuszczal¬ na.Uklady przekazników temperaturowych zawieraja czujnik pomiarowy polaczony z ukladem progowym.W charakterze czujnika najczesciej stosowany jest rezystor termometryczny, termistor lub termopara. Uklad progowy stanowi mostek pomiarowy lub przerzutnik bistabilny. Przekazniki temperaturowe dwupolozeniowe maja sygnal wyjsciowy, pradowy lub napieciowy odpowiadajacy zadzialaniu lub niedzialaniu przekaznika.Przekaznik temperaturowy zawiera czujnik w postaci rezystora, termistora umieszczony wewnatrz kontrolowane¬ go obiektu, polaczony zdalnie zjedna galezia mostka. Nastepne dwie galezie mostka stanowia stale rezystancje, natomiast pozostala czwarta galez wyposazona jest w regulowany rezystor przeznaczony do nastawiania wartosci zadanej temperatury. Gdy temperatura obiektu osiagnie nastawiona wartosc zadana na rezystorze regulacyjnym, nastepuje równowaga mostka, przy której sygnal wyjsciowy ma wartosc zero. Gdy temperatura obiektu jest rózna od wartosci zadanej mostek znajduje sie w stanie nierównowagi i sygnal wyjsciowy jest rózny od zera.Wada tego ukladu jest mala skutecznosc zabezpieczenia obiektu przed zmianami temperatury, poniewaz przerwa, zwarcie przewodów laczacych czujnik z mostkiem lub uszkodzenie sie mostka, wywoluje trwala nierównowage mostka oznaczajaca temperature obiektu w granicach dopuszczalnych, niezalezna od jej wartosci rzeczywistej. Uklady przekazników temperaturowych z czujnikami w postaci rezystorów, termistorów oraz termopar polaczone sa z przerzutnikami bistabilnymi: symetrycznym, Schmitta, z dioda tunelowa, z dioda Zenera.Dzialanie znanych ukladów polega na tym, ze przerzutnik przyjmuje jeden z dwóch stabilnycii stanów pracy w zaleznosci od wartosci sygnalu polaryzujacego jego wejscie. Wartosc tego sygnalu zalezy od rezystancji czujnika umieszczonego wewnatrz kontrolowanego obiektu. Gdy przyrost temperatury obiektu przekroczy2 71552 wartosc dopuszczalna, wtedy sygnal wejsciowy jest wiekszy od progu zadzialania przerzutnika, który wtedy zmienia swój stan na przeciwny, powodujac zadzialanie ukladu sterowniczego obiektu.Wada tego ukladu jest mala skutecznosc zabezpieczenia, gdyz zwarcie lub przerwa przewodów laczacych czujnik z przerzutnikiem, uszkodzenie sie czujnika lub przerzutnika powoduje przyjecie przez przerzutnik trwale jednego z dwóch stabilnych stanów pracy. Wtenczas sygnal wyjsciowy moze odpowiadac wartosci temperatury obiektu bedacej w granicach dopuszczalnych, niezaleznie od rzeczywistej wartosci tej temperatury.' Celem wynalazku jest zwiekszenie skutecznosci i dokladnosci dzialania ukladu. Cel ten osiagnieto za pomoca multiwibratora astabilnego niesymetrycznego ze sprzezeniem emiterowym zawierajacego tranzystor, < którego baza polaczona jest poprzez czujnik temperatury, rezystor z dodatnim biegunem zródla zasilania oraz s przez rezystory z ujemnym biegunem zasilania.Schemat polaczen iskrobezpiecznego przekaznika temperaturowego przeznaczonego do zabezpieczania obiektów przed wzrostem temperatury pokazano w przykladowym rozwiazaniu na fig. 1, natomiast jego odmiane na fig. 2 do zabezpieczenia obiektów przed spadkiem temperatury. Uklad sklada sie z dwóch tranzystorów Tl i T2 pracujacych w ukladzie multiwibratora Mw astabilnego niesymetrycznego ze sprzezeniem emiterowym. Baza tranzystora Tl jest polaczona z dzielnikiem napiecia. Galaz tego dzielnika laczaca baze Tl z ujemnym biegunem zródla zasilajacego sklada sie z rezystora regulowanego Rr i rezystora Ri. Druga galaz tego dzielnika sklada sie z sondy pomiarowej Ep i rezystora Rd. Sonda pomiarowa Ep sklada sie z termistora RT i równolegle z nim polaczonego rezystora R6.Sonde pomiarowa umieszcza sie wewnatrz obiektu w celu jego zabezpieczenia przed wzrostem temperatury obiektu.Uklad wytwarza na wyjsciu sygnal o przebiegu prostokatnym o czestotliwosci zaleznej od wartosci kondensatora C.Dzialanie ukladu polega na tym, ze w przypadku wzrostu temperatury obiektu powyzej zadanej wartosci, drgania ukladu zostana zerwane. Przyczyna zerwania drgan jest to, ze wzrost temperatury powoduje spadek rezystancji termistora RT, co wywoluje spadek napiecia bazy tranzystora Tl. Po przekroczeniu krytycznej wartosci tego napiecia nastepuje zerwanie drgan. Wartosc zadana temperatury odpowiadajaca punktowi zerwania drgan ukladu nastawia sie rezystorem Rr wyskalowanym w °C Uklad wedlug odmiany polaczen przeznaczony do zabezpieczania obiektów przed spadkiem temperatury dziala w analogiczny sposób jak uklad zabezpieczajacy przed wzrostem temperatury. Róznica ukladu polega na tym, ze sonda pomiarowa Ep jest zalaczona poprzez rezystor Ed z ujemnym biegunem zródla zasilajacego, a rezystor regulujacy Rr z dodatnim biegunem. PL PL