SU118667A1 - Устройство дл двухпозиционного регулировани - Google Patents

Description

Обычно примен емые устройства дл  двухпозиционного регулировани , содержащие чувствительный элемент и последовательно с ним соединенный корректирующий элемент на термоэлектрических источниках с различной тепловой инерцией, не обеспечивают изодромного регулировани  высокой точности.

В предлагаемом устройстве корректирующий элемент выполн етс  на трех термоэлектрических источниках, нагреватели которых включаютс  одновременно с подачей мощности на объект регулировани , причем два из них - через делитель напр жени .

Такое выполнение обеспечивает возможность осуществлени  двухпозиционного изодромного регулировани  повышенной точности.

Делители напр жени  могут быть выполнены ступенчатыми с подбором секций, обеспечивающим требуемый закон настройки времени изодрома на отдельных участках.

На фиг. 1 изображена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - кривые роста э.д.с. во времени; на фиг. 3 - диаграмма протекани  процесса регулировани ; на фиг. 4 - график изменени  во времени суммарного напр жени , снимаемого с реостатов устройства; на фиг. 5 - описываемое устройство со ступенчатым делителем напр жени .

Устройство состоит из регулируемого объекта (например электрической печи сопротивлени ) с электронагревателем Н, регулирующего прибора двухпозиционного действи  2 с термопарой Т и корректирующего устройства 3.

Корректирующее устройство 3 состоит из трех термоэлектрических источников. Первый из них состоит из проводника fJi, выполненного из материала, отличного от материала соединительных проводов Я (например из константана). Его спай TI нагреваетс  малоинерционным элек№ 115667- 2 -

трическим нагревателем Н, включаемым в сеть контактом /( одновременно с нагревателем Я. Быстрые возрастанн  и понижени  термо-э.д.с. спа  TI вызывают импульсный режим работы регул тора и одновременно придают ему свойства пропорционального (статического) регулировани , характеризуемого некоторой неравномерностью.

Два других термоэлектрических источника служат дл  устранени  остаточной неравномерности и одновременно позвол ют настраивать врем  изодрома в широких пределах. Они состо т из проводников Я2 и Яз, выполненных из того же материала, что и проводник П. Спаи Т и Тз этих проводников нагреваютс  нагревател ми //а и //з, включаемыми в сеть одновременно с нагревател ми Я и HI. Нагреватель HZ инерционен (например, благодар  заложенной в нем массе, показанной на фиг. 1 пунктиром). Часть суммарной термо-э.д.с. двух последних источников снимаетс  посредством двойного движка Д с делител  напр жени  А-Б-В и подаетс  в измерительную день.

Таким образом, в измерительную цепь поданы э.д.с. всех трех источников , причем э.д.с. источника складываетс  с э.д.с. термопары Т, а э.д.с. источников и Яз-Гз-Яз - вычитаютс .

Инерционности отдельных элементов схемы подбираютс  так, что кривые роста э.д.с. во времени изображаютс , примерно, кривыми (фиг. 2), где EI - крива  роста э.д.с. спа  TI, 2 - спа  Т, з - спа  Т. Как видим, i и 3 растут одинаково быстро, а 2 - гораздо медленнее . Движком Д с дел1ител  напр жени  А-Б-В снимаетс  разность потенциалов, пропорциональна  некоторой части суммарной э.д.с. . Если движок находитс  в нижнем положении, то он снимает с реохорда А-Б разность потенциалов, пропорциональную EZ, то есть эта разность потенциалов будет нарастать во времени очень медленно. Если движок находитс  в верхнем положении, то он снимает с реохорда Б-В разность потенциалов, пропорциональную 3- Эта разность потенциалов будет возрастать быстро. Если же движок находитс  в среднем положении (показано на фиг. 1), то он будет снимать часть разности потенциалов с реохорда А-Б и часть - с реохорда Б-В. Эта разность потенциалов будет нарастать со скоростью, пропорциональной некоторой средней э.д.с., соответствующей одной из средних кривых, показанных на фиг. 2. Перемеща  движок вверх или вниз, можно получить и другие промежуточные скорости нарастани  |разности потенциалов. (Это изображено на фиг. 2 р дом промежуточных линий).

Кривые ь EZ, з и промежуточные линии (фиг. 2) могут приближенно рассматриватьс  как экспоненты, подкасательные же Гд Гд Тлд, Т д , ТА и ТА этих кривых (или посто нные времени) в данной схеме регулировани  характеризуют собой врем  изодрома. Таким образом , описанна  схема позвол ет плавно измен ть врем  изодрома практически , в пределах от нул  до больших значений.

Согласно изобретению, процесс регулировани  иллюстрируетс  опытной диаграммой автоматической записи регулируемой температуры (фиг. 3). На этой диаграмме правый участок (до /i) соответствует двухпозиционному регулированию (без корректирующего устройства), а левый участок (после i) - двухпозиционно-изодромному регулированию (с корректирующим устройством). Вследствие больщого запаздывани  амплитуды колебаний при двухпозициопном регулировании очень велики . Применение корректирующего устройства ведет к затуханию колебаний . Крива  а (фиг. 3) соответствует малому времени изодрома, а крива  б - большему времени изодрома. Во втором случае затухание происходит быстрее, то есть описываемое корректирующее устройство позвол ет мен ть врем  изодрома.

Корректирующее устройство 3 имеет три миниатюрные электрические печки Я, /72 и Яз, нагреватели которых подключены к зажимам А и В и включаютс  одновременно с нагревателем Я. Они могут быть включены между собой и не параллельно, а последовательно, но об зательно одновременно с нагревателем 4. Внутри печек Я, Яа и Яз наход тс  спаи Г), Т и Гз двух разнородных проводников, например, медного (показанного тонкой линией) и константанового (показанного двойной линией ). Проводники включены так, что термо-э.д.с. спа  i, складыва сь с термо-э.д.с. спа  Т, вызывает быстрые срабатывани  регул тора 2, вследствие малой инерционности печки Яь и приводит к его импульсному действию. Это резко уменьшает амплитуды колебани  регулируемой температуры, но одновременно вызывает неравномерность регулировани , как это имеет место в пропорциональном (статическом) регул торе.

Устранение остаточной неравномерности осуществл етс  за счет действи  печек Я, и Яз, что приводит к изодромному действию корректирующего устройства. Посредством переключател  4 двух св занных реостатов Р и Р можно мен ть ступен ми врем  изодрома. Дл  этого проводники, имеющие спай Т, щунтированы реостатом PI, с которого снимаетс  часть термо-э.д.с. спа  Тч, подаваема  в измерительную цепь так, что она )вычитаетс  из э.д.с. спаев Т и Т. Подобно этому, проводники , образующие спай Т, щунтированы реостатом PZ, с которого снимаетс  часть э.д.с. спа  Гз и подаетс  в измерительную цепь так, что она складываетс  с термо-э.д.с. спа  Гг. Печка П обладает больщой инерционностью , а печка Яз - малой. Поэтому нарастание э.д.с. спа  Т происходит медленно. В св зи с этим и снимаемое с реостата напр жение мен емс  медленно, например -по кривой EZ с посто нной времени Гд (фиг. 4). Нарастание же э.д.с. опа  Т происходит быстро, в св зи с чем напр жение, снимаемое с реостата PI, нарастает по кривой Яз с посто нной времени Т   Реостаты PI и РЗ позвол ют снимать суммарную разность потенциалов, котора  мен етс  по кривым, лежащим между кривыми Яг и 3 и по своей форме близким к экспонентам; посто нные времени этих промежуточных кривых будут мен тьс  ступен ми между значени ми 7 и Г. Посто нные времени промежуточных кривых определ ют собой врем  изодрома описываемого регул тора. Таким образом, корректирующее устройство 5 (фиг. 5) .йдзвол ет ступен ми мен ть врем  изодрома и настраивать процесс регулировани  на оптимальные услови .

Показанное на фиг. 4 изменение во времени суммарного напр жени  EI, снимаемого с реостатов Р и РЗ, соответствует положению А-А движка реостата (фиг. 5). С реостата PI снимаетс  0,9 максимального напр жени . При этом оно мен етс  во -времени, как показано пунктирной кривой 2-1 . С реостата PZ снимаетс  0,1 максимального напр жени , которое мен етс  по пунктирной кривой з-1. Суммарное напр жение EI, снимаемое с реостатов PI и PZ, равно сумме 2-1 и мен етс  по Ькирной пунктирной кривой EI, по форме напоминающей экспоненту, :посто нна  времени которой больще ТАЗ . но меньще Гд.,.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  двухпозиционного регулировани , содержащее чувствительный элемент и последовательно с ним соединенный корректирующий элемент на термоэлектрических источниках с различной тепловой инерцией, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности регулировани , указанный корректирующий элемент состоит из трех термоэлектрических источников, нагреватели которых включаютс 

- 3 -Д 118667

Afb 118667- 4 -,

в цепь питани  через контакт регул тора одновременно с подачей мощности на объект регулировани  и которые служат: один - дл  создани  импульсного режима работы регул тора и два других, включенные дифференциально через делитель напр жени ,- дл  компенсации остаточной неравномерности регулировани  и настройки времени изодрома на требуемое значение.

2. Устройство по п. I, отличающее с   тем, что делитель напр жени  выполнен ступенчатым, и отдельные секции его подобраны таким образом, чтобы был обеспечен требуемый закон настройки времени изодрома на отдельных участках.

Приоритет ПО п. 1 предмета изобретени -22 сент бр  1957 г., по и. 2- 21 сент бр  1957 г.

rv

Фиь. /

0,г 0, 0,6 0,В 1.0 1,2 f,t- 16 f,S 20 t2p t

0,2 0,ft- Of 0,8 i.O f,Z

/ Фиг.. 2

160 120 ЮО 80 60 0 2.0 О фи&.3

300

zso

200

250

200

Фиг..

Г I LTLTUrLn-t

IV-I

ro

ТО