SU940139A1 - Устройство дл регулировани температуры и влажности - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к автоматическим системам кондиционирования воздуха.

Известны различные системы кондиционирования воздуха, в основном использующие релейные схемы регулирования параметров рабочего пространства - температуру и влажность р ],

Наиболее близким по технической ,₀ сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры и влажности в помещении, содержащее датчики и задатчики температур и влажности, подключенные че- ₁₅ рез элементы сравнения к входам соответствующих регуляторов, а выходы регуляторов через фазовые детекторы подключены к входам различных исполнительных механизмов системы конди- 20 ционирования воздуха [2].

Недостатком известного устройства является двухпозиционный способ управления увлажнителем, ограничи2 вающий возможность достижения высокой точности регулирования влажности в системах с большими постоянными времени объекта.

Цель изобретения - повышение точности регулирования влажности за счет плавного изменения расхода пара увлажнителя.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее задатчики температуры и влажности, датчики температуры и влажности, выходы которых через соответствующие элементы сравнения подключены к входам регуляторов температуры и влажности, первый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора температуры, а выход через последовательно соединенные источники питания и калорифер подключен к первому входу объекта регулирования, второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора температуры, а выход через первое звено ти на зона нечувствительности, источник питания и холодильную машину связан с вторым входом объекта регулирования, третий фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора влажности, а выход через регулируемый электропривод и нагнетательный вентилятор связан с третьим входом объекта регулирования, четвертый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регулятора влажности, и увлажнитель, выходом подключенный к четвертому входу объекта регулирования, а также второе звено типа зона нечувствительности’ включенное входом к входу регулятора температуры, а выходом - к входу регулятора влажности введены ступенчатый импульсный прерыватель и последовательно соединенные дифференциатор, фазовый дискриминатор, элемент И и трехпозиционный исполнительный механизм, выход которого соединен с входом увлажнителя, первый вход - с выходом третьего фазового детектора, второй вход элемента И через ступенчатый импульсный прерыватель подключен к выходу четвертого фазового детектора, соединенному с входом дифференциатора.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит датчики температуры 1 и влажности 2; объект 3 регулирования, элементы 4 и 5 сравнения, задатчики температуры 6 и влажности 7, регуляторы температуры 8 и влажности 9, суммирующий блок 10, второе звено 11 типа зона нечувствительности, четыре фазовых детектора 12-15, первое звено 16 типа зона нечувствительности, калорифер 17 с источником 18 питания, холодильную машину 19 с источником 20 питания, нагнетательный вентилятор 21 с источником 22 питания, увлажнитель 23, трехпозиционный исполнительный механизм (реверсивный двигатель) 24, элемент И 25, ступенчатый импульсный прерыватель 26, дифференциатор 27, фазовый дискриминатор 28 о

Устройство работает следующим образом.

При уменьшении температуры ниже заданной величины на выходе регулятора 8 температуры появляется сигнал положительной полярности, который

940139 4 проходит через фазовый детектор 12 и включает источник 18 питания, калорифер. 17. При превышении температуры заданной величины сигнал с регулятора 8 меняет знак на противоположный', калорифер 17 отключается, а через фазовый детектор 13 и звено 16 типа зона нечувствительности проходит команда на включение источника 20 питания холодильной машины 19 . При значениях влажности ниже заданной на выходе регулятора 9 влажности появляется сигнал отрицательной полярности с положительной производной, который проходит через фазовый детектор 15, через цепочку, состоящую из дифференциатора 27 и фазового дискриминатора 28, ступенчатый импульсный прерыватель 26, элемент И 25 и включает исполнительный двигатель 24 с частртрй, определяемой уставками ступенчатого импульсного прерывателя 26.

Таким образом, с момента появления отрицательного сигнала на выходе регулятора влажности заслонка пара увлажнителя 23 открывается со скоро-, стыо, определяемой частотой включения ступенчатого импульсного прерывателя 26. Процесс открывания заслонки пара продолжается до тех пор, пока производная сигнала на выходе регулятора 9 влажности и соответственно знак сигнала на выходе дифференциатора 27 будет положительной величиной, и на первом входе элемента И 25 будет сигнал равный 1. При достижении сигналом на выходе регулятора 9 влажности максимума и при перемене знака производной от него на противоположный на первом входе элемента И 25 появляется сигнал равный нулю, и исполнительный двигатель 24 останавливается и не работает до тех пор, пока либо не изменится зна1< производной на выходе фазового детектора 15, либо не поя.вится сигнал на закрытие заслонки пара на выходе фазового детектора 14, который соответствует положительному сигналу на выходе регулятора 9 влажности и говорит о том, что влажность в помещении выше нормы и требуется производить осушку воздуха. При превышении влажностью заданной величины на выходе регулятора 9 появляется сигнал положительной полярности, который проходит через фазовый детектор 14 и поступает на. вход неточ5 9401 ника 22 питания нагнетательного вентилятора 21 и на второй вход исполнительного двигателя 26 заслонки увлажнителя 23. При этом заслонка 23 закрывается и включается нагнета- 5 тельный вентилятор 21, который обеспечивает осушку воздуха в помещении.

Использование изобретения позволяет в 2-3 раза повысить точность ре- 10 гулирования влажности в помещении и существенно уменьшит частоту включения исполнительных механизмов, что в конечном счете увеличивает надежность системы кондиционирования в 15 целом.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автомати ческому управлению, в частности к а томатическим системам кондиционировани  воздуха. Известны различные системы конди цирнировани  воздуха, в основном использующие релейные схемы регулировани  параметров рабочего пространства - температуру и влажность Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  температурь и влажности в помещении, содержащее датчики и задатчики температур и влажности, подключенные через элементы сравнени  к входам соответствующих регул торов, а выходы регул торов через фазовые детекторы подключены к входам различных испол нительных механизмов системы кондиционировани  воздуха 2. Недостатком известного устройств  вл етс  двухпозиционный способ управлени  увлажнителем, ограничивающий возможность достижени  высокой точности регулировани  влажности в системах с большими посто нными времени объекта. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  влажности за счет плавного изменени  расхода пара увлажнител . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее задатчики температуры и влажности, датчики температуры и влажности, выходы которых через соответствующие элементы сравнени  подключены к входам регул торов температуры и влажности, первый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора температуры, а выход через последовательно соединенные источники питани  и калорифер подключен к первому входу объекта регулировани , второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора температуры , а выход через первое звено ти3 па зона нечувствительности, источ ник питани  и холодильную машину св зан с вторым входом объекта регулировани , третий фазовый детектор, вход которого подключен к выходу ре гул тора влажности, а выход через регулируемый электропривод и нагнетательный вентил тор св зан с третьим входом объекта регулировани , четвертый фазовый детектор, вход ко торого подключен к выходу регул тора влажности, и увлажнитель, выходо подключенный к четвертому входу объ екта регулировани , а также второе звено типа зона нечувствительности включенное входом к входу регул тора температуры, а выходом - к входу регул тора влажности введены ступенчатый импульсный прерыватель и последовательно соединенные дифференциатор , фазовый дискриминатор , элемент И и трехпозиционный исполнительный механизм, выход которого соединен с входом увлажнител , первый вход - с выходом третьего фазового детектора, второй вход элемента И через ступенчатый импульсный прерыватель подключен к выходу четвертого фазового детектора , соединенному с входом дифференциатора . На чертеже изображена структурна  схема устройства. Устройство содержит датчики температуры 1 и влажности 2; объект 3 регулировани , элементы 4 и 5 сра нени , задатчики температуры 6 и влажности 7, регул торы температуры 8 и влажности 9, суммирующий блок 10, второе звено 11 типа зона нечу ствительности, четыре фазовых детектора 12-15, первое звено 16 типа зона нечувствительности, калорифер 17 с источником 18 питани , холодильную машину 19 с источником 20 питани , нагнетательный вентил тор 21 с источником 22 питани , увл нитель 23, трехпозиционный исполнительный механизм (реверсивный дви гатель) 24, элемент И 25, ступенчатый импульсный прерыватель 2б, дифференциатор 27, фазовый дискриминатор 28 о Устройство работает следующим образом. При уменьшении температуры ниже заданной величины на выходе регул тора 8 температуры по вл етс  сигнал положительной пол рности, котор 94 проходит через фазовый детектор 12 и включает источник 18 питани , калорифер . 17. При превышении температуры заданной величины сигнал с регул тора 8 мен ет знак на противоположный- , калорифер 17 отключаетс , а через фазовый детектор 13 и звено 16 типа зона нечувствительности проходит команда на включение источника 20 питани  холодильной машины 19 . При значени х влажности ниже заданной на выходе регул тора 9 влажности по вл етс  сигнал отрицательной пол рности с положительной производной , который проходит через фазовый детектор 15, через цепочку, состо щую из дифференциатора 27 и фазового дискриминатора 28, ступенчатый импульсный прерыватель 2б, элемент И 25 и включает исполнительный двигатель 2 с част9Т9Й, определ емой уставками ступенчатого импульсного прерывател  26, Таким образом, с момента по влени  отрицательного сигнала на выходе регул тора влажности заслонка пара увлажнител  23 открываетс  со скоро-, стыб, определ емой частотой включени  ступенчатого импульсного прерывател  26, Процесс открывани  заслонки пара продолжаетс  до тех пор, пока производна  сигнала на выходе регул тора 9 влажности и соответственно знак сигнала на выходе дифференциатора 27 будет положительной величиной , и на первом входе элемента И 25 будет сигнал равный 1. При достижении сигналом на выходе регул тора 9 влажности максимума и при перемене знака производной от него на противоположный на первом входе элемента И 25 по вл етс  сигнал равный нулю, и исполнительный двигатель 2k останавливаетс  и не работает до тех пор, пока либо не изменитс  зна1 производной на выходе фазового детектора 15, либо не ПОЯ.ВИТСЯ сигнал на закрытие заслонки пара на выходе фазового детектора 14, который соответствует положительному сигналу на выходе регул тора 9 влажности и говорит о том, что влажность в помещении выше нормы и требуетс  производить осушку воздуха. При превышении влажностью заданной величины на выходе регул тора 9 по вл етс  сигнал положительной пол рности, который проходит через фазовый детектор И и поступает на. вход источ5 пика 22 питани  нагнетательного вен тил тора 21 и на второй вход исполнительного двигател  2б заслонки увлажнител  23. При этом заслонка 23 закрываетс  и включаетс  нагнетательный вентил тор 21, который обеспечивает осушку воздуха в помещении . Использование изобретени  позвол  ет в 2-3 раза повысить точность регулировани  влажности в помещении и существенно уменьшит частоту включени  исполнительных механизмов, что в конечном счете увеличивает надежность системы койдиционировани  в целом. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  температуры и влажности, содержащее задатчики температуры и влажности, дат чики температуры и влажности, выходы которых через соответствующие элементы сравнени  подключены к входам регул торов температуры и влажности, первый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора температуры, а выход через последова тельно соединенные источник питани  и калорифер подключен к первому входу объекта регулировани , второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора температу ры, а выход; через первое звено типа зона нечувствительности, источник питани  и холодильную машину св  зан с вторым входом объекта регули9 ровани , третий фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора влажности, а выход через регулируемый электропривод и нагнетательный вентил тор св зан с третьим входом объекта регулировани , четвертый фазовый детектор, вход которого подключен к выходу регул тора влажности , и увлажнитель, выходом подключенный к четвертому входу объекта регулировани , а также второе звено типа зона нечувствительности, включенное входом к входу регул тора температуры, а выходом - к входу регул тора влажности, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности регулировани  %пажности , в устройство введены ступенчатый , импульсный прерыватель и последовательно соединенные дифференциатор , фазовый дискриминатор, элемент И и трехпозиционный исполнительный механизм, выход которого соединен с входом увлажнител , первый вход подключен к выходу третьего фазового детектора, а второй вход элемента И через ступенчатый импульсный прерыватель подключен к выходу четвертого фазового детектора, соединенному с входом дифференциатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Халамейзер М.Б. Автоматические установки искусственного климата . М., 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 D 23/19, 1972 (прототип).