Система регулирования температур в многосекционных нагревательных установках

 

Изобретение относится к системам регулирования температур многоседцмбнных нагревательных установок. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов нагрева. Система содержитнагреватели 2,3 и 4. многоканальный регулятор 6 температуры, термопары 7, 8 и 9 и компенсационную коробку 15, термопарный вход 16 которого закорочен. В лроцессе регулирования температуры компенсационная коробка 15 выдает сигнал поправки, который поступает иа один из входов многоканального регулятора 6, на остальные входы которого поступают сигналы термопар 7, 8 и 9. В рабочем режиме регулятор опрашивает все входы, после чего суммирует сигналы термопар и сигнал поправки , что позволяет при использовании одной компенсационной коробки вводить поправку в показания нескольких термопар. 1 ил. ./- ;; . ..; . . ; : . s. е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

pEсПуБлик

<5 >s G 01 N 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ..

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21). 4782630/23 (22) 30.11.89. (46) 07.03.92. Бюл, М 9 (71) Московское научно-производственное объедйнение "Измеритель" (72) Э; М; Райбман (53) 620.178(088.8) (56) Клюев В. B. и др. Испытательная техника. Т. 2. М.: Машиностроение. 1982, с..480-

481.

Авторское свидетельство СССР

М 504131, кл. G 01 N- 3/18, 1974.

Авторское свидетельство CCCPN 813190, кл. G 01 МЗ!18, 1978. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЙ ТЕМПЕ-.

РАТУР В МНОГОСЕКЦИОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ (57) Изобретение относится к системам ре. гулирования.температур многосекциОиных

„„ЯЦ „„1718013 А1

2 нагревател.ьных установок. Цель .ю изобретения является повышение точности воспройзведения режимов нагрева.— Система содержит нагреватели 2,. 3 и 4. многоканал ьный регулятор 6 температуры,:термопары 7, 8 и 9 и компенсационную коробку 15, термопарный вход 16 которого закорочен. В процессе регулирования температуры компенсационная коробка 15 выдает сигнал поправки, который поступает на один из входов многоканального регулятора 6; на остальные входы которого поступаютсигналы термопар 7, 8 и 9. В рабочем режиме регулятор опрашивает все входы, после чего . суммирует сигналы термопар и сигнал поправки, что позволяет при использовании одной компенсационной коробки вводит поправку в показания нескольких термопар

1 ï.

1718013 вносит дополнительную погрешность измерения, так как каждая из компенсационных коробок имеет .свою индивидуальную погрешность в пределах нормированного класса точности, Целью изобретения является повыше- ние точности воспроизведения режимов нагрева в многосекционных нагревательных установках. . Поставленная цель достигается тем, что система регулирования температур в этих установках, содержащая многосекционный электрический нагреватель; многоканальный регулятор, термопары и управляемые элементы, причем выходы термопар подключены к входам многоканального регулятора, выходы которого через управляемые элементы подключены к входам отдельных секций нагревателя, снабжена термостатом с размещенными в нем клеммным набором с числом клемм по количеству термопар и компенсационной коробкой, термопарный

Изобретение относится к системам, осуществляющим регулирование и контроль температуры в многообъектнь х или многасекционных нагревательных установках, в частности к высокотемпературных ис- 5 пытательных машинах для исследования прочностных свойств материалов, а также в нагревательных установках другого назначения.

Известны нагревательные установки, 10 содержащие многосекционную электропечь, многоканальный автоматический регулятор температуры и управляемые элементы (тиристоры), в которых достигается равномерная температура по длине об- 15 разца с помощью автономного управления секциями.

Недостатками данных установок являются отсутствие коррекции на температуру свободных концов термоэлектрических пре- 20 образователей и необходимость ручной подстройки.

Наиболее близкой к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является система регулирования 25 температуры в многосекционных нагревательных установках испытательных машин.

Недостатками известной системы являются применение аналоговых одноканальных регуляторов, что вызывает 30 необходимость увеличения их количества до числа нагревательных секций, а также применение большого количества (по числу регуляторов) корректирующих устройств 35 (компенсационных коробок), вводящих поправку на температуру свободных концов термоэлектрических преобразователей.

Это усложняет и удорожает конструкцию и вход которой эакарочен, выход подключен к одному из входов многоканального регулятора, в подключение выходов термопар к входам многоканального регулятора осуществлено через соответствующие клеммы.

На чертеже представлена схема системы регулирования температур в многосекционных нагревательных установках.

Система содержит электропечь 1, имеющую нагреватели 2 и 3 соответственно верхнего и нижнего захватов, нагреватель 4 рабочей части образца 5, многоканальный автоматический регулятор 6 температуры, термопары 7 — 9, контролирующие температуру в трех точках рабочего участка образца, управляемые элементы 10-12 (например, тиристоры), термастат 13, в котором размещены клеммный набор 14 и компенсационная коробка 15, термопарный вход 16 которой закорочен с помощью перемычки

17.

Система работает следующим образом.

Каждая из термопар 7-9 вырабатывает сигнал, пропорциональный температуре в верхней, средней и нижней точках образца.

Этот сигнал подается на вход соответствующего канала многоканального автоматического регулятора, в котором сравнивается с сигналом, соответствующим заданному. значению температуры. Разность этих сигналов усиливается, преобразуется в соответствии с ПИД вЂ” законом регулирования и в виде управляющего сигнала подается на управляемые элементы 10 — 12, которые дозируют мощность, поступающую в нагреватели 2 — 4. Таким образом, температура в трех точках образца поддерживается на заданном уровне автоматически без ручной подстройки, Термостат представляет собой замкнутый объем, например закрытую со всех сторон металлическую коробку, в которой располагаются клеммный набор 14 и компенсационная коробка 15.

Изолированность внутреннего объема термостата от внешней среды способствует установлению внутри него теплового равновесия, т; е. равенства температур свободных концов термопар и компенсационной коробки. .Компенсационная коробка 15 настроена таким образом, что при определенной (опорной) температуре медного сопротивления (например, при 0 или 20 С) она уравновешена, т. е. сигнал измерительной диагонали моста равеч нулю. При отклонении температуры от опорной коробка вырабатывает сигнал, пропорциональный этому отклонению. Если в соответствии со схемой этой коробки последовательно включить

17 1.8013

Составитель В.Вознесенский

Техред МЛМоргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор Л. Гратилло

Заказ 872 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 термопару, то на выходе имеет место сум- упрощает и удешевляет конструкцию. а такмарный сигнал, скорректированный с уче- же устраняет дополнительную пагрештом поправки на температуру свободных ность, связанную с неидентичностью концов, характеристик модулей компенсации.

В предлагаемом изобретении термо- 5 Подключение выхода каждой термопапарный вход 16 закорочен перемычкой 17, ры к входу соответствующего канала регулявследствие чего компенсационная. коробка тора дает возможность полностью

15 вырабатывает компенсационный сигнал автоматизировать процесс испытания, свев чистом виде, который. подается на. вход . дя участие оператора к минимуму. Функции, одного из каналов многоканального регуля- 10 оператора в этом случае сводятся только к, тора. набору задаваемых параметров испытания.

В процессе работы регулятор опраши- Фор.мула и зоб ре те н и я вает входы всех задействованных каналов и Система регулирования температур в к сигналам термопарных входов прибавляет многосекционных нагревательных установкомпенсационный сигнал. Если компенса- 15 ках, содержащая многосекционный электционная коробка настроена на температу-. рический нагреватель, многоканальный ру, отличную от 0 С. то к сигналам регулятор, термопары и управляемые элетермопарных входов программно добавля- менты, выходы термопар подключены к вхоется сигнал, соответствующий опорной тем- дам многоканальйого регулятора, выходы пературе. Таким образом, регулятор 20 которогочерезуправляемыеэлементы подоперирует с сигналом, отражающим реаль- ключены к входам отдельных секций нагреную температуру объекта, вателя, о. тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

Приведенная схема дает возможность повышения точности воспроизведения ре. работать с большим количеством электриче= жимов нагрева, она снабжена термостатом, . ских печей, управляемых единой регулиру- 25 размещенными в ней клеммным набором с ющей системой;. при условии числом клемм по количеству термопар и конструктивного объединения свободных компенсационной коробкой, термопарный концов всех термопар в термостате.33 . При. вход которой закорочен, а подключение вытакой схеме исключается необходимость в ходовтермопарс входами многоканального большом количестве компенсационных ко- 30 регулятора осуществлено через соответстробок (по числу термопар), что существенно,вующие клеммы.