Przedmiotem wynalazku jest dwukierunkowy uklad termicznego sprzezenia zwrotnego wraz ze sterowaniem do wspólpracy z mostkowymi lub róznicowymi regulatorami Wielkosci nieelektrycz¬ nych o sygnale pomiarowym w postaci zmiany opornosci.Dla regulacji wielkosci nieelektrycznych o sy¬ gnale pomiarowym w postaci zmiany opornosci sitoisuje sie dwupolozeniowe regulatory elektronicz¬ ne, które dla zmniejszenia rozrzutu, wyposazone sa zwykle w uklady sprzezenia zwirotnego;, przy czym przewaznie sa to ulklady dwukierunkowe to znaczy, ze sprzezenie zwrotne dziala zarówno przy zwiekszaniu jak i zmniejszaniu wielkosci regulowanej.Istota takiego sprzezenia polega na zmianie opornosci galezi mostka lub Ukladu róznicowego w wyniku podgrzania elementów tego ukladu.Brzy zwiekszaniu wielkosci regulowanej zwieksza sie opornosc w jednej galezi, a przy zmniejszaniu zwieksza sie opornosc w d»rugiej galezi. Sterowa¬ nie tymi zmianami odbywa sie w takt zalaczania i wylaczania elementu wykonawczego'.Znanie sa uklady dwukierunkowego termicznego sprzezenia zwrotnego', w których oporniki dwóch galezi stosunkowych mostka* wykonane z mate¬ rialu o duzym wspólczynniku przyrostu opornosci z temperatura np. z miedzi podgrzewane sa w takt zalaczania i wylaczania elementu wykonaw- czego. Ptrzy duzej czulosci takich ukladów wyste¬ puje jednak: zasadnicza wada, polegajaca na tym, ze prawie nigdy nie istnieje stan ustalony i nie ma mozliwosci kontroli rzeczywistej wairtoisci wiel¬ kosci regulowanej, a ewentualna praca bez sprze¬ zenia zwrotnego moze odbywac sie tylko poprzez wylaczenie grzejników na malo stabilnych ele¬ mentach, jakimi sa oporniki miedziane, wzglednie poprzez wylaczenie calych galezi i wlaczenie do¬ datkowych oporników stabilnych, które przyjely¬ by funkcje poprzednich oporników stosunkowych.Uklad taki jest równiez bardzo wrazliwy na zmia¬ ny temperatury otoczenia, które wplywaja ma war¬ tosc opornosci calej galezi, a tym samym moga powodowac niestabilnosc wartosci wielkosci re¬ gulowanej. Duza wada takiego ukladu jest rów¬ niez nieibezpieczenistwo przerwania jednej z galezi mostka. Oporniki sprzezenia zwrotnego sa czesto wykonywane z bairdzo cienkiego drutu o srednicy rzedu setnych czesci milimetra i tym samym mo¬ ga .stosunkowo latwo ulec uszkodzeniu. Calkowite przerwanie jednej z galezi powoduje duze roz¬ strojenie mostka lub ukladu róznicowe, pozorujac zwiekszenie lub zmniejszenie waortoisci regulowa¬ nej a regulator bedzie dazyl do wyrównania tej nie istniejacej w .rzeczywistosci róznicy. Jezeli dla obiektu regulowanego niebezpieczny jest np. wzrost wielkosci regulowanej, a przerwa nastapi w takiej galezi, ze niezrównoiwazenie mostka be¬ dzie sugerowalo zmalenie wielkosci regulowanej, 848883 84888 4 Uklad regulacyjny dazac do jej zwiekszenia moze spowodowac zniszczenie regulowanego obiektu.Znane sa równiez uklady, w których oporniki sprzezenia zwrotnego wlaczone sa równolegle do odpowiednich galezi mostka pomiarowego. Przy takim podlaczeniu oporników sprzezenia zwrotne¬ go mozna, stosujac przyciski rozwlerne, wlaczyc w uklad sanie oporniki stosunkowe i przy odpo¬ wiednim dobraniu wartosci ukladu pracowac bez sprzezenia zwrotnego, wzglednie kontrolowac rze¬ czywista wartosc wielkosci regulowanej. W ukla¬ dzie tym nie ma równiez tak wielkiego niebez¬ pieczenstwa zniszczenia obiektu regulowanego w przypadku pinzerwania jednego z oporników sprze¬ zenia zwrotnego, poniewaz nie moze nastapic cal¬ kowite rozwarcie ukladu i tym samym tak duze, jak w poprzednio opisanym ukladzie, rozstrojenie mostka. Jednak wlaczenie oporników sprzezenia zwrotnego równolegle do galezi mostka powoduje duze zmiany w warunkach pracy ukladu ze sprze¬ zeniem i bez sprzezenia, a przy przerwaniu drutu opornika rozstrojenie mimo iz nie jest takie jak przy przerwaniu calej galezi, jest jednak na ogól stosunkowo duze. Dla osiajgniecia malej zmiany parametrów pracy ukladu przy przejsciu z pracy ze sprzezeniem zwrotnym na prace bez sprzeze¬ nia oraz malego rozstrojenia mostka przy przer¬ wie w oporniku sprzezenia zwrotnego, nalezaloby stosowac oporniki sprzezenia zwrotnego o wielo¬ krotnie wiekszej wartosci niz oporniki stosunko¬ we mostka. Wiaze sie to jednak z koniecznoscia stosowania znacznie wiekszej dlugosci drutów oporników sprzezenia zwrotnego, co musi prowa¬ dzic do zwiekszenia ich masy i tym samym ich stalej czasu. Jezeli uklad regulowany wymaga stosowania oporników sprzezenia zwrotnego o ma¬ lej stalej czasu, przyjecie takiego rozwiazania jest niemozliwe. Zastosowanie oporników sprzezenia zwrotnego o duzej wartosci moze równiez wply¬ nac na zmniejszenie stabilnosci temperaturowej regulatora w wyniku oddzialywania zmian tempe¬ ratury bezposredniego otoczenia opornika na war¬ tosc jego opornosci.Uklady termicznego sprzezenia zwrotnego sa sterowane w takt zalaczania i wylaczania ele¬ mentu wykonawczego. W znanych przemyslowych elektronicznych regulatorach dwupolozeniowylch, sterowanie zrealizowane jest za pomoca ukladu przekaznikowego. Jezeli elementem wykonawczym jest stycznik, stosowanie ukladu przekaznikowego jest w pelni uzasadnione, gdyz zywotnosc obu tych elementów bedzie porównywaflna. W przy¬ padku jednak zastosowania regulatorów, w któ¬ rych zamiast styczników sa elementy pólprzewod¬ nikowe jak tyrystory i triaki, których czestotli¬ wosc laczenia oraz ilosc laczen nie prowadzacych do zniszczenia elementu jest wieOkorotnie wieksza niz dla ukladów przekaznikowych, stosowanie ste¬ rujacego sprzezeniem zwrotnym ukladu przekazni¬ kowego musi prowadzic do znacznie szybszego zu¬ zycia niz elementu wykonawczego^ zwiekszajac tym samym zawodnosc ukladu oraz zmniejszajac jego okres normalnej pracy.Celem wynalazku jest opracowanie dwukierun¬ kowego ukladu termicznego sprzezenia zwrotnego z ukladem sterowania, który umozliwi prace za¬ równo ze sprzezeniem zwrotnym jak i bez niego, nie zmieniajac w istotny sposób warunków pracy calego ukladu i w którym wlaczenie sprzezenia zwrotnego nie spowoduje w granicach dopuszczal¬ nej dokladnosci regulacji zmiany poziomu wielko¬ sci regulowanej, jak równiez zabezpieczy obiekt regulowany przed zniszczeniem w przypadku prze¬ rwania opornika zwrotnego i nie obnizy trwalo¬ sci regulatora z bezstykowym elementem wyko¬ nawczym.Dwukierunkowy uklad termicznego sprzezenia zwrotnego wraz z sterowaniem do wspólpracy z mostkowymi lub róznicowymi regulatorami wiel¬ kosci nieelektrycznych o sygnale pomiarowym w postaci zmiany opornosci wedlug wynalazku, za¬ wiera oporniki sprzezenia zwrotnego wlaczone sze¬ regowo z opornikami mostka lub róznicowego ukladu pomiarowego regulatora.Wartosc oporników sprzezenia zwrotnego sta¬ nowi pewien okreslony procent wartosci oporni¬ ków mostka, taki sam dla kazdej jego galezi. Dla uzyskania odpowiedniego sprzezenia zwrotnego wystarczy aby wlaczone oporniki sprzezenia zwrot¬ nego stanowily tylko niewielki procent wartosci oporników mostka. Odpowiedni szybki wzrost war¬ tosci przy dzialaniu sprzezenia uzyskuje sie inten¬ sywnym grzaniem oraz mala stala czasu, która z kolei jest latwa do osiagniecia dzieki temu, ze oporniki sprzezenia zwrotnego w ukladzie wedlug wynalazku posiadaja mala opornosc.W ukladzie wedlug wynalazku sprzezenie zwrot¬ ne mozna wylaczyc zwierajac oporniki sprzezenia zwrotnego przyciskami zwiemymi, np. dla usta¬ lenia rzeczywistej wartosci wielkosci regulowanej w czasie normalnej pracy z dzialaniem sprzeze¬ nia zwrotnego. W obydwu przypadkach dzieki malym wantosciom oporników sprzezenia zwrot¬ nego rozplywy pradów zmienia sie jedynie nie¬ znacznie, a tym .samym i warunki pracy regula¬ tora. Wlaczenie oporników sprzezenia zwrotnego i ich mala procentowa wartosc pociagaja za soba potrzebe stosowania dla ich wykonania bardzo cienkich drutów. Przerwanie takiego drutu spo¬ wodowaloby niekorzystna sytuacje w postaci zu¬ pelnego rozstrojenia mostka i tym samym grozbe zniszczenia obiektu regulowanego lub zwiazanej z nim produkcji. Dla unikniecia tego, zastosowa¬ no równolegle polaczenie opornika sprzezenia zwrotnego z opornikiem bocznikujacym wykona¬ nym z grubego drutu, z materialu o malym wspólczynniku przyrostu opornosci z temperatura.Opornikiem tym moze byc równiez wysokostalbil- ny opornik masowy.Przy takim rozwiazaniu, w przypadku przerwa¬ nia drutu opornika sprzezenia zwrotnego nie tyl¬ ko, ze nie grozi zniszczenie obiektu regulowanego, ale uklad moze pracowac dalej przy jedynie kil- kuprocentowej zmianie wartosci sredniej wielkosci regulowanej i zwiekszonym rozrzucie regulacji, po którym mozna poznac latwo stan awarii.Opornik bocznikujacy wstawiony jest w co naj¬ mniej jedno odpowiednie ramie mostka w zalez¬ nosci od tego czy dla' obiektu regulowanego nie¬ bezpieczny jest wzrost lub spadek wielkosci re- 40 45 50 55 605 84888 6 gulowarnej. Dla uzyskania calkowitej symetrii pa¬ rametrów dynamicznych oporniki bocznikujace mo¬ ga byc wstawione w obydwa ramiona mostka. Wa¬ runek jednakowej procentowej wartosci oporni¬ ków sprzezenia zwrotnego istotny dla zalet ukla¬ du, spelniony jest w ten sposób, ze dla ramienia mostka w którym równolegle z opornikiem sprze¬ zenia zwrotnego polaczony jest opornik boczni¬ kujacy, bierze sie pod uwage nie wartosc opornika sprzezenia zwrotnego, ale zastepcza wartosc - opor¬ nosci równolegle polaczonych oporników.Dla zapewnienia bazistykowego sterowania ukla¬ dem sprzezenia zwrotnego, opracowano pólprze¬ wodnikowy uklad z wykorzyistandem elementów lo¬ gicznych, w postaci dwustopniowych wzmacniaczy o funkcji OR i NOR. Syfjnal w postaci napiecia stalego, sterujacy pólprzewodnikowym elementem wykonawczym (tyrystorem lub triakiem) zostaje przylozony jednoczesnie do wejscia obydwu ele¬ mentów logicznych. W ten sposób na wyjsciu ele¬ mentu o funkcji OR powstaje sygnal pradowy, podczas gdy na wyjsciu elementu o funkcji rNOR sygnal bedzie zerowy. Jezeli napiecie sterujace za¬ niknie, stan wyjsciowy elementów logicznych ule¬ gnie zmianie.W obwód kolektorów tiraouzystorów wyjsciowych wlaczone sa grzejniki oporników sprzezenia zwrot¬ nego. W ten sposób, jezeli element wykonawczy zostaje wlaczony zaczyna sie podgrzewanie jed¬ nego opornika sprzezenia zwrotnego, a gdy wy¬ laczony — drugiego. W obwody kolektorów tran¬ zystorów wyjsciowych szeregowo z grzejnikami oporników sprzezenia zwrotnego, wlaczone sa opor¬ niki nastawne, umozliwiajace dobranie wartosci pradu girzejnika, a tymi samym i szybkosci dzia¬ lania sprzezenia zwrotnego indywidualnie dla kaz¬ dego z ramion mostka. W wspólny obwód zasi¬ lania wstawiony jest równiez opornik nastawny, pozwalajacy na zmiane parametrów sprzezenia zwrotnego jednoczesnie dla obydwu ramion.Dwukierunkowy uklad termicznego sprzezenia zwrotnego wedlug wynalazku, zapewnia prace re¬ gulatora ze sprzezeniem zwirotnym lub bez i duza dokladnosc regulacji, zabezpiecza obiekt regutto- wany przed zniszczeniem w przypadku przerwa¬ nia opornika sprzezenia zwrotnego oraz nie obni¬ za trwalosci regulatora z bezstykowym elemen¬ tem wykonawczym.Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania dwukierunkowego ukladu termicznego sprzezenia zwrotnego wraz ze sterowaniem do wspólpracy z mostkowymi lub rózndcowymi regulatorami wiel¬ kosci nieelektrycznych o sygmale pomiarowym w postaci zmiany opornosci wedlug wynalazku, gdzie fiig. 1 przedstawia schemat wlaczenia ukladu sprzezenia zwrotnego w uklad regulatora, a fig. 2— schemat ideowy ukladu sprzezenia zwrotnego wraz z ukladem sterowania.Wartosc opornosci opornika RB = 220 omów, a Rc = S20 omów. Mostek pomiarowy tworza opor¬ niki Rx i Ra oraz RB, Rc i Rd- Opornik RD sluzy do nastawiania poziomu temperatury regulowanej.Oporniki R^ i R2 sprzezenia zwrotnego wykonane sa z drutu miedzianego o srednicy 0fi6 mm i wla¬ czone sa szeregowo z opornikami RB, Rc i Rd- Dla zabezpieczenia obiektu G przed wzrostem temperatury w przypadku przerwania opornika Rt sprzezenia zwrotnego, opornik Ri zbocznikowany jest opornikiem R3 wykonanym z manganinowego drutu o srednicy 1 mm. Wartosc opornosci bocz- nilkuljajcego opornika R, jest tak dobrana, ze prze¬ rwanie drutu opornika Ri sprzezenia zwrotnego spowoduje jedynie kilkuprocentowa zmiane war¬ tosci temperatury regulowanej. Stosunek oporno¬ sci zastepczej oporników Rx i Rj do opornosci opornika Rj jest taki sam jak stosunek opornosci oporników RB i Rc, przy czym wartosci opornika Ri oraz zastepcza wartosc oporników Rj i R, sprzezenia zwrotnego wynosza 5°/t wartosci opor¬ nosci odpowiednio oporników RB i Rc* Bezstykowe sterowanie ukladem sprzezenia zwrotnego zrealizowano na elementach logicznych L* i Lj typu EW-2 (flunkcja OR) oraz EW-3 (fun¬ kcja NOR). Elementy logiczne Lt i L*, sterowane sa sygnalem z wzmacniacza W, który steruje rów¬ noczesnie bramke tiriaka T.W obwody wyjsciowe elementów logicznych ht i Lc wlaczone sa oporniki R4, R5, R6, R7 i Rg Opor¬ niki R4 i Rg spelniaja funkcje grzejników dla oporników RA i Rg sprzezenia zwrotnego. Oporniki Re, Ry i Rg sa opornikami nastawnymi i sluza do doboru parametrów sprzezenia zwrotnego.W zaleznosci od istnienia, wzglednie braku sy¬ gnalu sterujacego z wzmacniacza W, jeden z ele¬ mentów logicznych Lt lub L* jest wysterowany, to znaczy w obwodzie z opornikami R4, Rg i Rg lub R5, Ry i Ra plynie prad powodujacy grzanie grzejników R« lub R5, co powoduje z kolei pod¬ grzanie oporników Ri lub R* sprzezenia zwrotne¬ go. Przyciski Pt i P2 sluza do wylaczenia ukladu sprzezenia zwrotnego pirzy pomiarze wartosci rze¬ czywistej temperatury regulowanej obiektu G. PL