SU682884A2

SU682884A2 - Thermostatic device

Info

Publication number: SU682884A2
Application number: SU742088910A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Ваганович Осипов; Игорь Иванович Очковский
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1974-12-26
Filing date: 1974-12-26
Publication date: 1979-08-30

Description

horo диапазона эксплуатации устройства в сторону температуры окружающей среды, меньше заданного уровн термостатировани , достигаетс за счет того, что в этом случае дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент работает в режиме максимальной холодопроизводи1ельности его спаев, соединенных не с термостатируемым объектом, а с окружающей средой (гор чих в режиме охлаждени термостатируемого объекта), т. е, происходит подогрев термостатируемого объекта в режиме максимальной холодопроизводительности вышеуказанных спаев,The horo of the range of operation of the device towards the ambient temperature, less than a predetermined temperature level, is achieved due to the fact that in this case the additional thermoelectric actuator operates in the mode of maximum cooling capacity of its junctions connected not with the object being thermostatted, but with the environment ( the cooling mode of the thermostatted object), i.e., the thermostatted object is heated at the maximum cooling capacity of the above-mentioned junctions,

На чертеже приведена функциональна схема термостатирующего устройства.The drawing shows a functional diagram of a thermostatic device.

Термостатирующее устройство содержит датчик 1 и задатчик 2 температуры объекта 3, которые подключены к блоку 4 сравнени , соединенному через блок 5 управлени с термоэлектрическим исполнительным элементом 6. Устройство содержит дополнительный термоэлектрический исполнительный элемент 7, датчик 8 температуры холодных спаев этого элемента, запоминающий 9, дифференцирующий 10 и релейные 11, 12 и 13 элементы и дополнительный блок 14 уаравлеци . Выход блока 14 подключен к дополнительному термоэлектрическому исполнительному элементу 7, а входы - к выходам первого 11 и второгоThe thermostatic device contains a sensor 1 and a temperature setting device 2 of the object 3, which are connected to a comparison unit 4 connected via a control unit 5 to a thermoelectric actuator 6. The device contains an additional thermoelectric actuator 7, the sensor 8 temperature of cold junctions of this element, which stores 9 10 and relay 11, 12, and 13 elements and an additional block 14 equalizer. The output of block 14 is connected to an additional thermoelectric actuator 7, and the inputs to the outputs of the first 11 and second

12релейных элементов, соединенных с дифференцирующим элементом 10, вход которого иодключс к датчику 8 температуры холодных снаец дополнительного термоэлектрического элеме1гга 7. Датчик 8 соединен также с третьим релейным элементом 13 и через замыкающий контакт первого реле1П1Ого элемента И - с запоминающим элементом 9, выход которого соединен с третьим релейным элементом 13. Его выход подключен к дополнительному блоку 14 унравлеии .12 relay elements connected to the differentiating element 10, whose input and connection to the cold temperature sensor 8 are additional thermoelectric element 7. Sensor 8 is also connected to the third relay element 13 and through the closing contact of the first relay I1 Element element - to the storage element 9, the output of which is connected to the third relay element 13. Its output is connected to the additional block 14 of the control unit.

Термостатирующее устройство также содержит датчик 15 темиературы гор чих спаев дополнительного термоэлектрического исполнительного элемента 7 и контактный датчик 16 темнературы окружающей среды. Датчики 15 и 8 темиературы гор чих и холодных сиаев дополнительного термоэлектрического элемента 7 подключены ко входу третьего релейного элементаThe thermostatic device also contains a sensor 15 of the temperature of the hot junctions of the additional thermoelectric actuator 7 and the contact sensor 16 of the temperature of the environment. The sensors 15 and 8 of the temperature of the hot and cold Siai of the additional thermoelectric element 7 are connected to the input of the third relay element

13через одни контакты контактного датчика температуры окружающей среды 16, а через другие его контакты выход дополнительного блока управлени 14 подключен к дополнительному термоэлектрическому элементу 7.13 through one contact of the contact sensor of the ambient temperature 16, and through its other contacts the output of the additional control unit 14 is connected to the additional thermoelectric element 7.

Перед включением термостатирующего устройства запоминающий элемент 9 устанавливают на нуль (установка производитс автоматически при выключении термостатирующего устройства). При включении устройства в зависимости от знака отклоиени температуры окружающей средыBefore turning on the thermostatic device, the memory element 9 is set to zero (the installation is performed automatically when the thermostatic device is turned off). When turning on the device, depending on the sign of deviation of the ambient temperature

вн от заданного уровн т рмост.атированн элемент 16 подключает датчик8 или 15 ко входу третьего релейного элемента 13, а также выход дополнительного блока 14 управлени к дополнительному термоэлектрическому исполнительному элементу 7 а соответствующей пол рности. Так, если , то ко входу релейного элемента 13 иодключаетс датчик 8 температуры холодных спаев исполнительного элемента 7 в режиме охлаждени термостатируемо1о объекта 3. Пол рность питающего напр жени элемента 7 обеспечивает режим охлалсдени термостатирующего объекта 3. Еслиinternally from the predetermined level of the remote control. the element 16 connects the sensor 8 or 15 to the input of the third relay element 13, as well as the output of the additional control unit 14 to the additional thermoelectric actuator 7 of the corresponding polarity. So, if, then the sensor 8 of the temperature of the cold junctions of the actuating element 7 is connected to the input of the relay element 13 in the cooling mode of the thermostatically controlled object 3. The polarity of the supply voltage of the element 7 provides the cooling mode of the thermostating object 3. If

, то ко входу релейного элемента 13 подключаетс датчик 15 температуры гор чих спаев исполнительного элемента 7 в режиме охлаждени термостатируемого объекта 3. Пол рность питающего наир жени элемента 7 обеснечивает режим подогрева объекта 3. После этого на вход релейного элемента 13 прикладываетс разность потенциалов, соответствующа температуре холодных в данном KoiiKpeTНОМ случае спаев исполнительного элемента 7.then the sensor 15 of the temperature of the hot junctions of the actuator 7 is connected to the input of the relay element 13 in the cooling mode of the thermostatted object 3. The polarity of the feeding supply of the element 7 eliminates the heating mode of the object 3. A potential difference corresponding to the temperature is then applied to the input of the relay element 13 cold in this KoiiKpeTNOM case of junctions of the executive element 7.

Релейный элемент 13, включа сь, воздействует на вход дополнительного блока 14 управлени , после чего последний начинаст увеличивать величину тока, иропускаемого через термоэлектрический элемент 7. По достижении заданной скорости изменени величины этого тока и, соответственно , температуры холодных спаев элементаThe relay element 13, including, acts on the input of the additional control unit 14, after which the latter begins to increase the amount of current that is passed through the thermoelectric element 7. Upon reaching a predetermined rate of change, the magnitude of this current and, accordingly, the temperature of the cold junctions of the element

7 (в данном случае она уменьшаетс ) дифференцирующий элемент 10 включает первый релейный элемент П. Этот элемент блокирует вход блока 14 унравленн (берет унравленне на себ ) и своими замыкаюЩими контактами подключает соответствующ 1Й датчик темиературы (8 или 15) ко входу запоминающего элемента 9, после чего оба входа релейного элемента 13 имеют равные потенциалы и последний, обесточива сь , отключаетс от входа блока 14 у равлени .7 (in this case, it decreases), the differentiating element 10 includes the first relay element P. This element blocks the input of the 14th control unit (takes control over itself) and with its closing contacts connects the corresponding 1st temperature sensor (8 or 15) to the input of the storage element 9, whereupon both inputs of the relay element 13 have equal potentials and the latter, de-energized, is disconnected from the input of the block 14 near the direction.

По достижении значени температуры холодных спаев термоэлектрического элемента . 7, близкого к экстремальному (скорость изменени темнературы стремитс к нулю), дифференцирующий элемеит 10 обесточивает релейный элемент И, который отключаетс от входа блока 14 управлени и отключает вход запоминающегоUpon reaching the temperature of the cold junctions of the thermoelectric element. 7, close to the extreme (the rate of change of the temperature tends to zero), the differentiating element 10 de-energizes the relay element AND, which is disconnected from the input of the control unit 14 and disconnects the input of the memory

элемента 9 от датчика температуры (8 или 15). Блок 14 управлени прекращает измен ть величину тока питани термоэлектрического исполнительного элемента 7, температура холодных спаев его перестает измен тьс , а напр жение, соответствующее значению этой температуры, устанавливаетс в запоминающем элементе 9.element 9 from the temperature sensor (8 or 15). The control unit 14 stops changing the value of the supply current of the thermoelectric actuator 7, the temperature of the cold junctions stops changing, and the voltage corresponding to the value of this temperature is set in the storage element 9.

Если в процессе работы термостатирующего устройства произойдет изменение температуры окружаюпхей среды и, соответстIf during the operation of the thermostatic device there is a change in the ambient temperature of the medium and, accordingly,

венно, измен тс услови теплосъема со спаев термоэлектрического элемента 7 или просто изменитс услови теплосъема с его спаев, то начнет измен тьс (увеличиватьс или уменьшатьс ) температура холодных спаев вследствие изменени ее экстремальной зависимости от тока питани этого элемента.heat removal from the junctions of thermoelectric element 7, or simply changing the conditions of heat removal from its junctions, the temperature of the cold junctions starts to change (increase or decrease) due to a change in its extreme dependence on the power supply current of this element.

В таком случае включаетс релейный элемент 13 (аналогично вышеизложенному ), и блок 14 управлени начинает измен ть величину тока питани элемента 7 (увеличивать или уменьшать, безразлично).In such a case, the relay element 13 is turned on (as above), and the control unit 14 begins to change the value of the supply current of the element 7 (increase or decrease, indifferently).

Если температура холодных спаев элемента 7 вследствие изменени величины тока будет уменьшатьс , то устройство работает аналогично вышеизложенному, вследствие чего достигаетс новое значение температуры холодных спаев, близкое к экстремальному дл данных условий теплосъема . Если же вследствие изменени величины тока питани термоэлектрического исполнительного элемента 7 темнература его холодных снаев будет увеличиватьс (производна положительна ), то диффереиц11ру1ош ,ий элемент 10 включает релейный элемент 12, который, самоблокиру сь , воздействует на вход блока 14 управлени и производит реверс изменени величины тока (с увеличени на уменьшение и наоборот), после чего температура холодных спаев начинает уменьшатьс (производна отрицательна ). Дифференцирующий элемент 10 включает релейный элемент И, и устройство работает аналогпчно вышеизложенному, носле чего достигаетс новое, близкое к минимальному экстремальному значение температуры холодных спаев термоэлектрического элемента 7, н схема устанавливаетс в исходное состо ние.If the temperature of the cold junctions of the element 7 due to a change in the magnitude of the current decreases, then the device operates similarly to the above, as a result of which a new value of the temperature of the cold junctions is reached, which is close to the extreme value for given heat removal conditions. If, due to a change in the current supply voltage of the thermoelectric actuator 7, the temperature of its cold sleeps increases (derivative is positive), then the differential element 10 also includes a relay element 12, which self-locks the input of the control unit 14 and reverses the change in the current value (from increase to decrease and vice versa), after which the temperature of the cold junctions begins to decrease (the derivative is negative). The differentiating element 10 includes a relay element And, and the device operates analogously to the above, but a new, close to the minimum extreme value of the temperature of the cold junctions of the thermoelectric element 7 is reached, and the circuit is reset.

В нроцессе и после выхода на заданный уровень температуры контур термостатировани по отклонению (датчик 1 и задатчик 2 температуры объекта 3, блок сравнени 4, блок управлени 5 и термоэлектрический элемент 6) работает в режиме охлаждени или подогрева (зависит от температурыIn the process and after the temperature reaches the predetermined temperature level, the thermostatting circuit by deviation (sensor 1 and unit 2 of the object temperature 3, comparison unit 4, control unit 5 and thermoelectric element 6) operates in cooling or heating mode (depends on the temperature

вн и взад).vn and back).

. Термостатирующее устройство позвол ет получать высокую точность термостатировани в широком диапазоне изменени температуры окружаюш,ей среды.. The thermostating device allows to obtain a high accuracy of thermostating in a wide range of temperature variations in the surrounding environment.

Claims

1.Zorin I.V. Zorin 3. Ya. Thermoelectric refrigerators and generators. M., “Energie, 1973, p. 45.

2. Il r. O. I., Udalov N. P. Thermoelectric elements. M, “Energie, 1970, p. 43.

3. Author's certificate number 560214, cl. G 05D 23/30, 1977 (prototype).