RU183342U1 - Laboratory setting - Google Patents
Laboratory setting Download PDFInfo
- Publication number
- RU183342U1 RU183342U1 RU2017141231U RU2017141231U RU183342U1 RU 183342 U1 RU183342 U1 RU 183342U1 RU 2017141231 U RU2017141231 U RU 2017141231U RU 2017141231 U RU2017141231 U RU 2017141231U RU 183342 U1 RU183342 U1 RU 183342U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- temperature
- fan
- monitoring
- controlling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B25/02—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of industrial processes; of machinery
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области учебного лабораторного оборудования и может быть использована в учебном процессе для проведения физических экспериментов, направленных на изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве. Лабораторная установка для изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве, содержащая основание, на котором смонтирована воздушная емкость с датчиками температуры и нагревательный элемент, который расположен внутри емкости, вентилятор, программируемый логический контроллер, связанный с датчиками температуры, вентилятором и нагревательным элементом. При этом емкость имеет два отверстия, соосно которым на емкости установлены вентиляторы, установка имеет два нагревательных элемента, являющихся элементами Пельтье. Технический результат применения данного устройства заключается в увеличение глубины и ширины исследований методов и средств контроля и управления температурой в замкнутом пространстве. 2 ил. The utility model relates to the field of educational laboratory equipment and can be used in the educational process for conducting physical experiments aimed at studying methods and means of monitoring and controlling the temperature regime in an enclosed space. A laboratory installation for studying methods and means of monitoring and controlling the temperature regime in an enclosed space, containing a base on which an air tank with temperature sensors is mounted and a heating element located inside the tank, a fan, a programmable logic controller associated with temperature sensors, a fan, and a heating an element. At the same time, the tank has two holes, coaxially with which fans are installed on the tank, the installation has two heating elements, which are Peltier elements. The technical result of the use of this device is to increase the depth and width of research methods and means of monitoring and controlling temperature in a confined space. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области учебного лабораторного оборудования и может быть использована в учебном процессе для проведения физических экспериментов, направленных на изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве.The utility model relates to the field of educational laboratory equipment and can be used in the educational process for conducting physical experiments aimed at studying methods and means of monitoring and controlling the temperature regime in an enclosed space.
Известна установка для моделирования систем автоматического управления температурой, содержащая корпус с установленными в него терморегулятором, вентилятором и эмулятором печи, состоящим из корпуса, прозрачной крышки и печатной платы, на которой смонтированы нагреватель, измеритель температуры, клеммные разъемы для подключения к сети питания и терморегулятору, светодиод для индикации протекания тока через нагреватель, в которой в корпусе эмулятора печи выполнены две прорези шириной, равной расстоянию между крышкой и печатной платой и длиной, равной внутреннему размеру длины крышки, а в корпус лабораторной установки смонтирован элемент, направляющий воздушный поток от вентилятора в одну из прорезей корпуса эмулятора печи (Патент РФ №106019, МПК G09B 25/02, опубликовано 27.06.2011 г.).A known installation for modeling automatic temperature control systems, comprising a housing with a temperature controller installed therein, a fan and an oven emulator, consisting of a body, a transparent cover and a printed circuit board on which a heater, temperature meter, terminal connectors for connecting to a power supply and a temperature controller are mounted, LED to indicate the flow of current through the heater, in which two slots are made in the furnace emulator body, with a width equal to the distance between the cover and the printed circuit board and a length equal to the internal dimension of the length of the lid, and an element is mounted in the laboratory unit casing directing the air flow from the fan to one of the slots of the furnace emulator casing (RF Patent No. 106019, IPC G09B 25/02, published June 27, 2011).
Недостатками данного устройства является измерение температуры в одном месте рабочего объема эмулятора печи, что не позволяет определять трехмерное распределение температуры, отсутствие программного управления характеристиками воздушного потока проходящего через эмулятор печи, потери давления воздушного потока при прохождении через элемент, направляющий поток в одну из прорезей корпуса эмулятора печи, не возможность охлаждать воздух в эмуляторе печи, ниже температуры окружающей среды, что уменьшает функциональность устройства.The disadvantages of this device is the measurement of temperature in one place of the working volume of the furnace emulator, which does not allow to determine the three-dimensional temperature distribution, the lack of software control of the characteristics of the air flow passing through the furnace emulator, pressure loss of the air stream when passing through the element, directing the flow into one of the slots of the emulator body the furnace, the inability to cool the air in the furnace emulator, below ambient temperature, which reduces the functionality of the device.
Известна лабораторная установка, содержащая деревянный короб, в котором установлен датчик температуры соединенный с программируемым логическим контроллером, цоколь с лампой накаливания и вентилятор, соединенный с трансформатором, связанным с сетью питания, через промежуточное реле, установленное на коробе, при этом к внешним контактам промежуточного реле подключена лампа, а к контактам управления подключен программируемым логический контроллер (Киреев Р.С., Шарипов М.И., Каяшева Г.А. Система автоматического регулирования температуры на базе VIJEO CITECT ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. ИННОВАЦИИ// ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. ИННОВАЦИИ. 2016. №1. С. 61-74.).A known laboratory installation containing a wooden box, in which a temperature sensor is installed connected to a programmable logic controller, a base with an incandescent lamp and a fan connected to a transformer connected to the power supply via an intermediate relay mounted on the box, and to external contacts of the intermediate relay a lamp is connected, and a programmable logic controller is connected to the control contacts (Kireyev R.S., Sharipov M.I., Kayasheva G.A. based on VIJEO CITECT THEORY. PRACTICE. INNOVATIONS // THEORY. PRACTICE. INNOVATIONS. 2016. No. 1. P. 61-74.).
Недостатками данного устройства является измерение температуры воздуха в одном месте короба, что не позволяет определять трехмерное распределение температуры, отсутствие программного управления характеристиками воздушного потока проходящего через короб, не возможность охлаждать воздух в коробе, ниже температуры окружающей среды, что уменьшает функциональность устройства.The disadvantages of this device is the measurement of air temperature in one place of the box, which does not allow to determine the three-dimensional distribution of temperature, the lack of software control of the characteristics of the air flow passing through the box, the inability to cool the air in the box, below the ambient temperature, which reduces the functionality of the device.
В качестве прототипа полезной модели выбран лабораторный стенд «Промышленные датчики температуры», который содержит рабочий стол, столешница которого представляет собой основание, на котором смонтирована воздушная система, содержащая емкость с восьмью датчиками температуры, расположенными с одной стороны емкости, нагревательный элемент, установленный внутри емкости, и вентилятор, установленный снаружи емкости, с возможностью ее обдува, при этом стенд дополнительно содержит программируемый логический контроллер, связанный через измерительный блок с 6-тью датчиками температуры и дополнительно связанный через блок управления с вентилятором, нагревательным элементом и контактным датчиком температуры (Лабораторный стенд «Промышленные датчики температуры». [Электронный ресурс]: СУ ХТП. URL: http://cyxtp.ucoz.ru/_ld/0/8_-_.pdf (дата обращения: 27.09.2017)).As a prototype of a utility model, a laboratory stand “Industrial temperature sensors” was selected, which contains a work table, the table top of which is a base on which an air system is mounted, containing a tank with eight temperature sensors located on one side of the tank, a heating element installed inside the tank , and a fan mounted outside the tank with the possibility of blowing it, while the stand additionally contains a programmable logic controller connected via The test unit with 6 temperature sensors and additionally connected through the control unit with a fan, a heating element and a contact temperature sensor (Laboratory stand "Industrial temperature sensors." [Electronic resource]: CTP. URL: http: //cyxtp.ucoz. com / _ld / 0/8 _-_. pdf (accessed: 09/27/2017)).
Недостатками данного устройства является измерение температуры воздуха только вверху воздушной емкости, что не позволяет определять трехмерное распределение температуры, неэффективное охлаждение воздуха в емкости, так как охлаждение основано на теплообмене с окружающей средой через стенки емкости, которую обдувает вентилятор, что приводит к увеличению времени на охлаждение воздуха в емкости, отсутствие возможности проветривания емкости и не возможность охлаждать воздух в емкости, ниже температуры окружающей среды, что уменьшает функциональность устройства.The disadvantages of this device is the measurement of air temperature only at the top of the air tank, which does not allow to determine the three-dimensional temperature distribution, inefficient cooling of air in the tank, since cooling is based on heat exchange with the environment through the walls of the tank, which blows the fan, which leads to an increase in cooling time air in the tank, the inability to ventilate the tank and the inability to cool the air in the tank below the ambient temperature, which reduces fu tional device.
Техническая задача, которую решает полезная модель - обеспечение возможности построения трехмерного распределения температуры в замкнутом пространстве, а также повышение уровней вариабельности управляющих факторов испытаний, за счет обеспечения возможности контроля и управления температурой с учетом управляемого проветривания воздушной емкости и расширения диапазона регулирования температуры.The technical problem that the utility model solves is the possibility of constructing a three-dimensional temperature distribution in a confined space, as well as increasing the levels of variability of the control factors of the test, by providing the ability to control and control the temperature, taking into account the controlled ventilation of the air tank and expanding the range of temperature control.
Поставленная задача достигается тем, что лабораторная установка для изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве содержит основание, на котором смонтирована емкость с датчиками температуры и нагревательный элемент, который расположен внутри емкости, вентилятор, программируемый логический контроллер, связанный с датчиками температуры, вентилятором и нагревательным элементом. Согласно полезной модели, емкость имеет два отверстия, соосно которым на емкости установлены вентиляторы, установка имеет два нагревательных элемента, являющихся элементами Пельтье.The task is achieved in that the laboratory installation for studying methods and means of monitoring and controlling the temperature in a confined space contains a base on which a tank with temperature sensors and a heating element that is located inside the tank, a fan, a programmable logic controller connected with temperature sensors are mounted , fan and heating element. According to a utility model, the tank has two holes, coaxially with which fans are installed on the tank, the installation has two heating elements, which are Peltier elements.
Технический результат применения данного устройства заключается в увеличении глубины и ширины исследований методов и средств контроля и управления температурой в замкнутом пространстве.The technical result of the use of this device is to increase the depth and width of research methods and means of monitoring and controlling temperature in a confined space.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена лабораторная установка для изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве вид с боку; на фиг.2 изображена лабораторная установка для изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве вид сверху.In FIG. 1 shows a laboratory setup for studying methods and means of monitoring and controlling the temperature regime in a confined space, side view; figure 2 shows a laboratory setup for studying methods and means of monitoring and controlling the temperature in a confined space top view.
Лабораторная установка для изучения методов и средств контроля и управления температурным режимом в замкнутом пространстве (фиг. 1 - фиг. 2) содержит основание 1, воздушную емкость 2, программируемый логический контроллер 3, элементы 4 Пельтье, датчики 5 температуры, отверстия 6, вентиляторы 7 и компьютер 8. Воздушная емкость 2 может иметь разную геометрическую форму, т.е. иметь форму куба, параллелепипеда, цилиндра и т.д. В емкости 2 выполнены, как минимум 2 отверстия 6, соосно которым на емкости 2 смонтированы вентиляторы 7. Количество отверстий 6 и место их расположения может быть различным, и зависит от вида воздушного потока, который используется в установке. Например, отверстия могут быть выполнены напротив друг друга или напротив друг друга, относительно центра емкости, со смещение по высоте и т.д. На данном примере емкость 2 имеет форму параллелепипеда, а отверстия 6 выполнены на одной высоте и на одной стороне емкости 2. Количество датчиков 5 температуры и место их монтажа на внутренней поверхности емкости 2, зависит от требований, предъявляемых к данным о температуре в емкости 2. Так датчики 5 температуры в данном случае установлены на 4-ех стенках воздушной емкости из 5-ти, по 4-ре датчика 5 на одну стенку. Емкость 2, программируемый логический контроллер 3 и как минимум два элемента 4 Пельтье установлены на основании 1. Элементы 4 Пельтье установлены на основании 1 такими образом, что сторона выделяющая (поглощающая) тепло обращена внутрь емкости 2, а сторона поглощающая (выделяющая) тепло обращена к основанию 2. Программируемый логический контроллер 3 соединен с датчиками 5 температуры, элементами 4 Пельтье, вентиляторами 7 и компьютером 8. В качестве контроллера 3 может быть использован ОВЕН ПЛК-100, в качестве элемента 4 Пельтье может быть использован модуль Пельтье термоэлектрический FROST-74, а в качестве датчика 5 температуры может использоваться термосопротивление ОВЕН DTC 125-50М.В2.60. Устройство работает следующим образом.A laboratory installation for studying methods and means of monitoring and controlling the temperature in a confined space (Fig. 1 - Fig. 2) contains a
При запуске лабораторной установки элементы 4 Пельтье и вентиляторы 7 выключены. Параметры эксперимента вводят в компьютер 8, который управляет программируемый логическим контроллером 3. Программируемый логический контроллер 3 на основе полученных от компьютера 8 параметров эксперимента производит управление элементами 4 Пельтье и вентиляторами 7. При этом производится снятие показаний с датчиков 5 температуры, которые обрабатываются программируемым логическим контроллером 3 и передаются для последующего хранения в компьютер 8. Управление каждым элементом 4 Пельтье производится отдельно. За счет изменения напряжения постоянного тока подаваемого на элемент 4 Пельтье от программируемого логического контроллера 3 изменяется количество тепла, выделяемого одной стороной и поглощаемого другой стороной элемента 4. В случае изменения полярности постоянного тока подаваемого на элемент 4 Пельтье происходит обратный процесс, т.е. сторона выделяющая тепло начинает его поглощать, а сторона поглощающая тепло начинает его выделять. Управление каждым вентилятором 7 производится отдельно. За счет изменения напряжения постоянного тока подаваемого на вентилятор 7 от программируемого логического контроллера 3 изменяется скорость вращения его крыльчатки, вследствие чего меняются характеристики воздушного потока проходящего через вентилятор 7. В случае изменения полярности постоянного тока подаваемого на вентилятор 7 крыльчатка начинает вращаться в противоположном направлении, что приведет к смене направления воздушного потока, проходящего через вентилятор 7. При достижении максимальной температуры в емкости 2, установленной в параметрах эксперимента в зависимости от выбранного способа происходит управление температурой.When starting the laboratory setup, the Peltier
Управление температурой может осуществляться за счет применения следующих способов: управление элементами 4 Пельтье при неизменной работе вентиляторов 7; управление вентиляторами 7 при неизменной работе элементов 4 Пельтье; одновременное управление элементами 4 Пельтье и вентиляторами 7. При этом в случае управления элементами 4 Пельтье возможны следующие варианты работы элемента 4 Пельтье при достижении максимальной температуры воздуха в емкости 2: элемент 4 Пельтье выключается из работы; элемент 4 Пельтье изменяет количество тепла поглощаемого или выделяемого в емкость 2, без возможности изменения полярности постоянного тока подаваемого от программируемого логического контроллера 3; элемент 4 Пельтье изменяет количество тепла поглощаемого или выделяемого в емкость 2 с возможность изменения полярности постоянного тока подаваемого от программируемого логического контроллера 3.Temperature control can be carried out through the use of the following methods: control of
Для обеспечения безопасности эксперимента при достижении критической температуры воздуха в емкости 2 происходит выключение всех элементов 4 Пельтье, включение вентиляторов на максимальную мощность проветривания и подача аварийного сигнала на компьютер 8. После опускания температуры воздуха в емкости 2 ниже критической температуры происходит выключение элементов 4 Пельтье и вентиляторов 7.To ensure the safety of the experiment, when the critical temperature of the air in
После проведения эксперимента происходит выключение элементов 4 Пельтье и вентиляторов 7. После чего эксперимент считается оконченным.After the experiment, the Peltier
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141231U RU183342U1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Laboratory setting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141231U RU183342U1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Laboratory setting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU183342U1 true RU183342U1 (en) | 2018-09-18 |
Family
ID=63580861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141231U RU183342U1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Laboratory setting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU183342U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU80286U1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-01-27 | Яков Захарович Месенжник | PELLIER ELEMENT CONTROLLED DEVICE |
RU2485463C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Device for air thermostatting of calorimetric cell |
RU144269U1 (en) * | 2013-12-20 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ" | THERMOELECTRIC MODULE |
RU149884U1 (en) * | 2014-08-05 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" ТУСУР | DEVICE FOR THERMAL TESTING OF RADIO ELEMENTS |
-
2017
- 2017-11-27 RU RU2017141231U patent/RU183342U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU80286U1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-01-27 | Яков Захарович Месенжник | PELLIER ELEMENT CONTROLLED DEVICE |
RU2485463C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Device for air thermostatting of calorimetric cell |
RU144269U1 (en) * | 2013-12-20 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ" | THERMOELECTRIC MODULE |
RU149884U1 (en) * | 2014-08-05 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" ТУСУР | DEVICE FOR THERMAL TESTING OF RADIO ELEMENTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9215948B2 (en) | Apparatus and system for low-temperature cooking | |
RU2015139062A (en) | OUTDOOR COOLING OF SERVERS AT THE DATA STORAGE AND PROCESSING CENTER | |
JP6289117B2 (en) | Electric furnace | |
RU183342U1 (en) | Laboratory setting | |
CN204710357U (en) | Constant temperature humidity chamber | |
CN105547508B (en) | A kind of switch cabinet temperature detection means and method based on cabinet door external pelivimetry | |
US9835345B2 (en) | Bi-directional fan cooling method for multi-axis controller | |
CN212086674U (en) | Equipment and rack are eliminated to rack door condensation | |
CN101102624B (en) | Electric heating device | |
RU139892U1 (en) | DEVICE FOR HEATING RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT | |
CN206212035U (en) | It is a kind of can dampproof protection against insects new interchanger | |
CN207586778U (en) | A kind of portable humidity device1 | |
JP5481697B2 (en) | Environmental test equipment | |
CN108007593B (en) | Temperature detection device with mechanical filter | |
CN104898478A (en) | Portable intelligent controller and intelligent control system | |
RU107877U1 (en) | INSTALLATION FOR AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL | |
CN204776736U (en) | A novel constant temperature insulation can for bio -pharmaceuticals | |
CN207457778U (en) | A kind of refrigerating and heating systems of integration map sale terminal machine | |
RU106019U1 (en) | INSTALLATION FOR MODELING AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEMS | |
ATE409851T1 (en) | DEVICE FOR MEASUREMENT OF ROOM TEMPERATURE | |
ES2684179A1 (en) | COOKING FIELD DEVICE AND PROCEDURE FOR THE COMMISSIONING OF A DEVICE FOR COOKING FIELD (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
CN204242004U (en) | A kind of intelligent convergence control cabinet | |
RU2676159C1 (en) | Heating device for heating tobacco products, waterpipe and bowl for waterpipe | |
US20160123616A1 (en) | Controlled heat delivery | |
CN204242003U (en) | A kind of intelligent convergence control cabinet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181128 |