SU1081626A1 - Регул тор термодинамических параметров газообразной среды - Google Patents

Abstract

РЕГУЛЯТОР ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ, содержащий датчики относительной влалсйости и температуры и последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он содержит зад атчик теплосодержани , блок сравнени , два умножител , четыре масштабных блока, сумматор и квадратор , вход которого св зан с выходом датчика температуры, а выход - с одним входом первого умножител , другрй вход которого подключен к выходу датшка отнобительной влгикности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, один вход второго умножител  св зан с выходом датчика температуры, другой - с датчиком относительной влажности ., а выход через второй масштабный блок - с вторым выходом сзгмматора , третий и четвертый входы котороi го соединены соответственно через третий и четвертый масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора св зан с одним входом блока сравнени ,,другой вход которого подключен к выходу задатчика теплосодержани  .

Description

Изобретение относитс  к техническим средствам автоматического регулировани  .систем вентил ции и кондиционировани  воздуха в промышленных и общественных сооружени х. Известно устройство дл  контрол  теплосодержани  { энтальпии I кондиционеров воздуха, включающее в себ  датчик относительной влажности воздуха , определ ющий значение выходной величины, и датчик температуры возду ха, предназначенный дл  коррекции вл  ни  датчика относительной влажности с целью получени  выходной величины , отражающей термодинамические свойства воздуха Cl 3. Это устройство вследствие того, что выходна  величина отражает тольк относительную влажность, а датчик те пературы используетс  дл  коррекции датчика относительной влажности, не пригодно дл  прецизионных систем автоматического регулировани  из-за значительной погрешности при определ НИИ теплосодержани . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  рв гул тор термодинамических параметров газообразной среды, состо щий из исполнительного механизма, усилител , импульсного прерывател , двух мостов переменного тока с потенциометрами коррекции их питани , с включенным в одно из плеч первого моста сухим датчиком влажности, а в одно из плеч второго моста датчиком температуры. С целью пр мого измерени  и регулировани  теплосодержани  газообразной среды, в одну из диагоналей первого моста подключен потенциометр коррекции фаз, средн   точка которого через конденсатор подключена к общей шине питани , одна из точек другой диагонали соединена с входом усилите л , а друга  - со средней точкой потенциометра , включенного в диагональ второго моста. Принцип работы прототипа основан на пр мой пропорциональной зависимости теплосодержани  от относительной влажности и температуры. Это сле дует из того, что регулирование теплосодержани  производитс  по отклонению относительной влажности и температуры от установленных значенийГ2

Известное устройство при значительных изменени х относительной влажности и температуры вносит существенл етс  по формуле

Л o((- biM

(-fl ную погрешность в регулирование вследствие того, что в нем используютс  неуравновешенные мосты, создающие принципиальную нелинейность измери-тельных преобразователей относительной влажности и температуры. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и регулировани  теплосодержани  газообразной среды. Эта цель достигаетс  тем, что в регул тор термодинамических параметров газообразной среды, содержащий датчики относительной влажности и температуры и последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, вве-. дены задатчик теплосодержани , блок сравнени , два умножител , четыре масштабных блока, сумматор и квадратор , вход которого св зан с выходом датчика температуры, а выход - с одним входом первого умножител , другой вход которого подключен к выходу датчика относительной влажности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, один вход второго умножител  св зан с выходом датчика температуры, другой с датчиком относительной влажности, а выход через второй масштабный блок с вторым выходом сумматора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно через третий и четвертьш масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора св зан с одним входом блока сравнени , другой вход которого подключен к выходу задатчика теплосодержани . На чертеже изображен регул тор термодинамических параметров газообразной среды. Регул тор содержит исполнительный механизм 1, усилитель 2, импульсный прерыватель 3, блок 4 сравнени , заатчик 5 теплосодержани , сумматор 6, масштабные блоки 7-10, умножители 11 и 12, квадратор 13, датчик 14 от-;носительной влажности, датчик 15 температуры . На основе аппроксимации табличных значений термодинамических свойств влажного воздуха зависимость теплосодержани  от относительной влажности температуры квадратична  и опредегде а , b , С , сЗ коэффициенты аппроксимирующего многочлена, полученные расчетом по стандартной программе на ЭВМ; относительна  влажность воздуха ji температура воздуха по сухому термометру Устройство работает следующим образом . Датчик 14 относительной влажности преобразует относительную влажность в напр жение посто нного тока, датчик 15 температуры преобразует температуру . Сигнал от него поступает на вход квадратора 13, на вход умножител  12 и на вход масштабного блок 10. Сигнал от датчика 14 относительной влажности поступает на вход умно жител  11, на вход умножител  12 и на вход масштабного блока 9. На вход умножител  11 поступает сигнал с квадратора 13, пропорциональный квад рату температуры. С выхода умножител  11 сигнал, пропорциональньй проиэведе} ию квадрата температуры и относительной влажности, поступает на вход масштабного блока 7. С выхода у шожител  12 сигнал, пропорциональньй произведению температуры и относительной влажности поступает на вход масштабного блока 8. Коэффициен ты умножени  масштабных блоков 7-10 соответствуют коэффициентам ц, Ъ , с , еЯ уравнени  (1) . Выходные сигна лы масштабных блоков поступают на в:код сумматора 6, суммарный сигнал с которого поступает на один вход блока 4 сравнени , на другой вход которого подан сигнал от задатчика 5 теплосодержани Jзадающего оптимальное теплосодержание в обслуживаемой системой кондиционировани  поме щении. Сигнал рассогласовани  измеренного и заданного значени  теплосодержани  с выхода блока 4 сравнени поступает на вход усилител  2, на другой вход которого подан сигнал от.импульсного прерывател  3. С выхо усилител  2 сигнал поступает на вход исполнительного механизма 1, регулирун цего термодинамические параметры газообразной среды, . По описанной структурной схеме была разработана и экспериментально исследована принципиальна  электрическа  схема регул тора термодинамических параметров газообразной среды. В качестве элементов и узлов принци- пиальной электрической схемы дл  построени  квадратора, умножителей, масштабных блоков, сумматора, блока сравнени , задатчика теплосодержани  были использованы интегральные схемы серии К140, в частности К140УД7 и К140МА1. Экспериментальные исследовани  в лабораторных услови х показали, что предлагаемый регул тор поддерживает теплосодержание в жилых и общейтвенных помещени х в.пределах,установленных санитарными нормами и правилами дл  жилых и общественных помещений. Проверка работы системы вь1числени  теплосодержани , состо щей из блоков 6-13, показала, что различие в значени х теплосодержани  газообразной среды, определенных по температуре и относительной влажности системы и по таблицам термодинамических свойств влажного воздуха, не превышает ±0,4«ккал/кг. Обща  погрешность системы вычислени  теплосодержани  определ етс  в первую очередь существенной погрешностью современных промышленньк датчиков температуры и относительной влажности. Диапазон регулировани  теплосодержани  находитс  в пр мой зависимости от типа используемых датчиков температуры и относительной влажности. Система вычислени  теплосодержани  позвол ет вычисл ть этот параметр при изменении температуры от -40 до +40, относительной влажности от О до 100% при использовании датчиков, работающих в этих диапазонах. Предлагаемый регул тор термодинамических параметров газообразной среды может быть использован при автоматизации любой системы вентил ции и кондиционировани  воздуха. Применение регул тора позвол ет снизить потребление злектрической и тепловой энергии системами конди- . ционировани  воздуха на 15-30%, что по расчетам на тыс чу систем соста- , вит годовой экономический эффект 4.1 млн.руб.

//

12

to

15

/

Claims (1)

1. РЕГУЛЯТОР ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ, содержащий датчики относительной влажности и температуры й последовательно соединенные импульсный прерыватель, усилитель и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит задатчик теплосодержания, блок сравнения, два умножителя, четыре масштабных блока, сумматор и квадратор, вход которого связан с выходом датчика температуры, а выход - с одним входом первого умножителя, другой вход которого подключен к выходу датчика относительной влажности, а выход через первый масштабный блок соединен с первым входом сумматора, один вход второго умножителя связан с выходом датчика температуры, другой - с датчиком относительной влажности., а выход через второй масштабный блок - с вторым выходом сумматора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно через g третий и четвертый масштабные блоки с выходом датчика относительной влажности и температуры, а выход сумматора связан с одним входом блока сравнения,.другой вход которого подключен к выходу задатчика теплосодержания .

   “9291 »01 ^<п,ТП

   1 1081626