144252. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos fűtésű hőmérséklet szabályozó
2 144.252 ja-zárja. így a leadott fűtőteljesítmény a hőmérséklet folytonos függvénye. A találmány szerinti hőmérséklet-szabályozó rendszer jellemzői a következők: A szabályozási pontosság 0,01 C° nagyságrendű. A szabályozás pontossága Ai T hőfokhatáron belül tartható, ha A T hőmérsékletváltozás hatására fellépő A W fűtőteljesítményváltozás nagyobb, annál, ami a visszaszabályozáshoz szükséges. A kívánt érték az erősítés, valamint a Wo alapteljesítmóny megválasztásával beállítható. Nagy hőmérsékletstabilitást valósít meg annak következtében, hogy a szabályozási meredekség, és a szabályozási intervallum megfelelő értékénél a hőtehetetlenség által okozott túllövések ki vannak küszöbölve. Ez a körülmény, valamint a nagy szabályozási pontosság biztosítják a hőmérsékletstiabilitást. A fentiekből egyben az is következik, hogy a rendszer felfűtési ideje lényegesen rövidebb, mint a szakaszos fűtési megoldásoknál. Nagy üzemi stabilitást biztosít azáltal, hogy a csőállandók és kapcsolási elemek értékének üzem közben fellépő változása la szabályozási határon belül nem idéz elő hőmérséklet-eltolódást. Az erősítő rácskö reiben lévő hőmérsékletfüggő thermistor a szabályozó rendszer szempontjából mint erős negatív visszacsatolás jelentkezik, ami a stabil működést biztosítja. Nagy fűtőteljesítmények vezérlésére is alkalmas. 100 W, és megfelelő mágneskapcsolóval kiegészítve kW nagyságrendű fűtőteljesítmény is szabály ózható. Az itt ismertetett megoldás jelfogós szabályozók nagy üzembiztonságának: és tág teljesítményhatárainak előnyeit viszi át foyamiatoaain szabályozó, nagypontosságú elektronikus rendszerekre. A kapcsolás az ipar számos területén felhasználható. Az adott követelményeknek megfelelően a szabályozási határok, a teljesítményhatárok a kívánt értékre beállíthatók. így a találmány tárgya szerinti kapcsolás felhasználható a híradástechnikai és egyéb precíziós műszereknél, mint nagy hőmérséklet stabilitású szabályozó. Ugyanis alkalmas a műanyaggyártásnál (fröccsöntés, préselés), nagyobb fűtőteljesítmények szabályozására, továbbá biológiai, bakteriológiai kutatásoknál változtatható hőmérséklethatárokkal nagy stabilitást kívánó időtartam méréseknél és általában mindazon területeken, ahol a hőmérséklet stabilitást illetően szigorúak a követelmények. A találmány tárgya szerinti megoldást egy példaképem kiviteli alakban az 1. ábra szemlélteti. Legyen a szabályozó hőérzékeny eleme egyenáramú hídba kötött T thermistor. A szabályozási tartomány K kapcsoló és R8 változtatható ellenállás segítségével á kívánt hőmérsékletértékre állítható. To alaphőmérsékleten a Vu cső rácsa a hídról jelentős negatív előfeszültséget kap. RX2 ellenálláson kicsi a feszültségesés. V12 cső rácsára az Ri3-i4 osztó pozitív feszültséget határoz meg. A csövön a 0 V előfeszültségnek megfelelő, maximális anódáram folyik. Az Ri6, R 17 osztóból a J jelfogó bontókontaktusára jutó feszültség erősen negatív. A bontókon taktuson át a V2 i cső rácsára jutó negatív feszültség a csövet lezárja, a V2 2 cső rácsa pozitív lökést kap és az anódáram megindul. A J jelfogó gerjesztést kap, bontókontaktusa leválasztja V2Í rácsáról a negatív feszültséget. Zárókontaktusa zárja a. fűtőáramkört, a Ci, RiS , R 2 2 elemek értéke által megadott időállandó és a —U? előfeszültség által megszabott t/ ideig. Midőn a d. kondenzátor V2 i cső nyitó feszültségére töltődik, a multivibrator jellegű kapcsolás átbillen. A V22 cső lezár, a C2 , R 2 o, R21, R24 elemekből az az R 19 ellenálláson létrejövő Ua nagatív anódesésből számítható tz időtartaimra. -Legyen t//t 2 > 4. Ekkor, ha a jelfogó által kapcsolt fűtőteljesítmény Wo, a felfűtési idő alatt a fűtőtesttel közölt W/ fűtőteljesímény W/ > 0,75 W0. Legyen a hídon beállított szabályozási határ Ti és T2 C° között. Ha a kályhában a hőmérséklet eléri a Ti éntéket és azt meghaladja, a Vu cső előfeszültsége olyan mértékben csökken, hogy a növekvő anódesés folytán a V12 cső rácsára kiosztott feszültség 0 V, illetve negatív lesz, Ezáltal az R12 'munkaellenálláson létrejövő A Ua feszültségesés csökken, a -Ug élőfeszültség csökken, a t/ fűtési idő csökken. Ennek következtében a t//tz viszony csökken, a fűtőtesttel közölt W/ fűtőteljesítmény csökken. Ha T - T2 W/ - O. Legyen a stabilan tartandó hőmérsékleti érték TV, ahol Ti < Ts '' T2. Ha a rendszer T s hőmérsékleten tartásához, átlagos viszonyokat feltételezve (a környezet fizikai jellemzőit tekintve), a szükséges fűtőteljesítmény Ws , s ekkor a bekapcsolási idő t/s , felírható: Ws=Wo —1 -/ -s - * Helyes beállításnál t/s+ t z Ws2 . ' W„ax = W s 2, innen: Wo = —-• 0,75 • A jelfogó csökkentett igénybevétele érdekében tz — 1 sec. értéket felvéve, Wmin és Wmax teljesítményértékekhez tartozó imin, ts és tmox bekapcsolási idők számíthatók. A rendszer Ts hőmérsékleti értéket stabilon tartja, ha a szabályom zási meredekség elég nagy, vagyis, ha valamely A T hőmérsékletváltozás által előidézett A W fűtőteljesítményváltozás nagyobb, mint a viszszaszabályozáshoz szükséges teljesítményváltozás. Ezt a követelményt a W2 = fWmax és a W m :n->0 beállítás kielégíti. A találmány szerinti hőmérsékletszabályzó fűtési jelleggörbéjét a szakaszos fűtési és egyéb folyamatos fűtési rendszerek jelleggörbéivel öszszehasonilítiásban a 2. ábra szemlélteti. Az idő (t) függvényében a hőmérséklet (T C°) és fűtőáram (if), illetve fűtőáramközépérték (ifk) kapcsolata az egyes rendszereknél az ábra szerint alakul. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás folyamatos fűtési hőmérséklet szabályozásra, azzal jellemezve, hogy a szabályozási intervallumban a fűtő áramkört kapcsoló kontaktus zárási és bontási időtartamának viszo-
