189492. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés több tér hőmérsékletének egymástól független szabályozására
1 189 492 2 A találmány tárgya eljárás és az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés, mely lehetővé teszi több tér hőmérsékletének - azonos vagy eltérő - program szerinti, tetszőleges fáziskéséssel történő szabályozását oly módon, hogy a hőmérséklet-idő függvény hőfoktól függő változóval súlyozott időintegrál programja akkor is teljesüljön, ha kimarad az energia betáplálása. A találmány előnyös alkalmazási területe hőre szilárduló anyagok, főleg bet.on termékek mesterséges szilárdításánál alkalmazott terek hőmérsékletének szabályozása, ezért a továbbiakban találmányunkat ilyen alkalmazáshoz kapcsolódva ismertetjük. A leírásból szakember számára kitűnik, hogy egyéb olyan alkalmazási helyeken is előnyös a találmány szerinti eljárás és berendezés, melyeken a bevezetőben felsorolt követelményeket kell kielégíteni. Ismeretesek hőmérséklet-programszabályozók, melyekkel egy adott tér hőmérséklete meghatározott program szerint szabályozható. A 173 431 lsz. magyar szabadalmi leírás olyan hőmérséklet-programszabályozó berendezést ismertet, mely előírt hőmérsékleti érték pontos tartását vagy hőmérsékleti programgörbe pontos követését úgy biztosítja, hogy kemence fűtőteste közelében elrendezett hővillamos mérőátalakítót tartalmaz, melynek kimenete különbségképző szerv egyik bemenetére van kapcsolva. A különbségképző szerv másik bemenetére programgenerátor kimenete csatlakozik, kimenete pedig a fűtést vezérlő beavatkozó szerv bemenetével van összekötve. A kemence belsejében - a vizsgált mintá(ba)n vagy annak környezetében - további hővillamos mérőátalakító van elrendezve, melynek kimenete második különbségképző szerv egyik bemenetére csatlakozik. A második különbségképző szerv másik bemeneté is a programgenerátor kimenetével van öszszekötve. A programgenerátor és a második különbségképző szerv kimenetei összegező tagra csatlakoznak, melynek kimenete az első különbségképző szerv második bemenetére van kapcsolva. Hasonló szabályozót ír le a 3 952 945 lsz. USA szabadalmi leírás is. A 4 001 557 lsz. USA szabadalmi leírás hosszúidejű elektronikus programadót ismertet, mely alkalmas különböző szakaszokból álló hőfok-idő függvény összetartozó értékpáijainak digitális tárolására és a szabályozás kezdetétől eltelt időhöz tartozó hőmérsékleti érték kiválasztására. A 163 866 lsz. magyar szabadalmi leirás több tér hőmérsékletének szabályozására alkalmas berendezést ismertet. A szabályozó berendezés egymás utáni ciklikus kivezérléssel dolgozza fel a fülkénként« érzékelők jeleit és adja ki a fülkénkénti beavatkozó szervekre a működtető jeleket. A különböző terek - térben és időben állandó - hőmérsékletét e berendezés központi szabályozó egységgel és azzal együttműködő, terenkénti be- és kimeneti egységekkel biztosítja. A találmányunkkal megoldandó feladat kielégítő ellátására az ismert megoldások egyike sem alkalmas. A hőre szilárduló anyagok, főleg beton termékek mesterséges szilárdítását egymás közelében elhelyezkedő zárt terekben, ciklikus felfűtéssel, hőntartással és lehűtéssel végzik. A terek felfűtési ciklusai időkéséssel követik egymást. Továbbá a hőre szilárduló anyagok, főleg betontermékek szilárdulása nagyobb hőmérsékleten rövidebb, kisebb hőmérsékleten hosszabb idő alatt következik be. Az idő és a hőfok szorzata általában nem állandó; nagyobb hőmérsékleten ugyanazon szilárdság eléréséhez kisebb hőfok-idő szorzat is elegendő. A szilárdulás mértékére jellemző tényező : a hőmérséklet-idő függvény hőfokkal súlyozott időintegrálja. A szilárdítás ideje alatt azonban be kell tartani 3 minimális és maximális hőmérsékletre, a felfűtési és a lehűlési sebességre vonatkozó hőfokkorlátokat is. A szilárdítás szorosan kapcsolódik egyéb technológiai folyamatokhoz, ezért a szilárdításra rendelkezésre álló idő változó. A hőveszteségek miatt a folyamat energiaigénye nagy mértékben függ az alkalmazható maximális hőmérséklettől, ezért a rendelkezésre álló időt maximálisan ki kell használni. A megengedhető maximális hőmérséklet az anyag minőségétől, a felfűtési és lehűlési sebesség pedig a tennék geometriai méreteitől függ. A szilárdítási programokat a fenti okok miatt gyakran kell változtatni. A hőre szilárduló anyagok, s főleg a beton termékek szilárdításánál az energiabetáplálás kimaradása miatti eltérés az előírt hőmérséklet-idő programtól akkor nem vezet minőségromláshoz, ha a ténylegesen megvalósult hőmérséklet-idő függvény hőfokkal súlyozott időintegrálja megegyezik a program szerinti súlyozott időintegrállal. Ezért felesleges az energiabetáplálás többszörös biztonsággal való kiépitése, ha a szabályozó berendezés a tervezett és a megvalósult súlyozott időintegrál közötti ezen összhangot biztosítani tudja. Az ismert szabályozók közös hátránya, hogy csak egyetlen alapjel (állandó hőmérsékleti érték, vagy a hőmérsékleti érték időbeni változása) követésére képesek és egy tércsoportot csak egy adott program szerint képesek szabályozni. A fent leírt követelmény kielégítéséhez viszont szükség van olyan programszabályozás kialakítására, mely több tér hőmérsékletét akár azonos, akár eltérő programok szerint - egymáshoz viszonyított tetszőleges fáziskéséssel - tudjá szabályozni oly módon, hogy a hőmérséklet-idő függvény hőfoktól függő változóval súlyozott időintegrálja az energiabetáplálás kimaradása esetén is a szabályozási program szerinti érték legyen és a szabályozott tér hőmérséklete a szabályozás során mindenkor a megadott hőfokkorlátok között maradjon. Legyen mód a szabályozási program könnyű és gyors átkapcsolására. A szabályozó rendszer a tér felfűtésének és hőntartásának időszakában az energiabetáplálás mértékének változtatásával, a lehűlés időszakában a hőelvonás mértékének változtatásával valósítsa meg a programszabályozást. A találmány alapja az a felismerés, hogy több tér individuális szabályozását - figyelembe véve a szabályozási folyamat dinamikus lépéseinek hasonlóságát, a felügyelendő és befolyásolandó dimenziók egyezőségét és az egyes terektől független zavaró tényezők hatástalanításának módját - minden olyan esetben, mikor a hőmérséklet időintegrálját vagy annak valamilyen módon súlyozott értékét előre meghatározott program szerint kell változtatS 10 15 2<f^ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
