179221. lajstromszámú szabadalom • Húőmérsékletszabályozó berendezés, különösen anyagspektrometriában használatos kályhákhoz
179221 hogy &z ellenőrzött paraméter azonos legyen a minta hőmérsékletével, de szabályozástechnikai szempontból előnyös kis holtidejű j i ; berendezés csak akkor valósítható meg, ha a hőmérsékletérzékelő közvetlenül a fűtőtest mellett van. Ilyenkor viszont a mintára vonatkozóan a szabályozási hurok csak közvetve hatásos. A berendezés további hátránya, hogy a minta hőmérsékletének ellenőrzéséhez járulékos mérőberendezésre, pl. kalibrált hőelemre és nagy felbontású feszültségmérőre van szükség, amelynek magas ára a spektrometriái mérést igen költségessé teszi. Ugyanakkor a kívánt hőmérséklet beállítása csak többszöri közelítéssel lehetséges és ez sok időt igénybevevő hosszadalmas művelet. A beállítás előzetesen felvett kalibrációs görbék segítségével egyszerűsíthető ugyan, de a rendszer elektromos és mechanikai paramétereinek változása miatt ez az eljárás nem ad kielégítő eredményt • Ezen ismert berendezések további hátránya, hogy a kívánt hőmérsékletet meghatározó jelet változtatható, esetleg digitálisan vezérelhető analóg feszültség!orrással állítják elő, igy a 10-4--nél jobb eredő stabilitást csak különleges áramköri elemek és/vagy megoldások alkalmazásával lehet elérni. Az analóg hibajelképzésnel is hasonló stabilitásra és pontosságra van szükség. A 169*708 sz. magyar szabadalmi leírás olyan szabályozó berendezést ismertet, amelyet célszerűen liofilizálási eljárásnál alkalmaztak. Ebben a berendezésben a fűtőtest hőmérsékletének empirikus alaçjelfüggvénytől való eltérés alapján szabályozó első szabályozókor olyan nagy időállandóju második szabályözókörrel van kiegészítve, amelynek bemenő jelét a tényleges mintahőmérséklet és egy állandó alapjel különbsége képezi, kimenete pedig az első szabályozókor kimenetével ÉS-kapcsolatban közvetlenül a fütőteljesitményt vezérli. Ezen másik ismert berendezés hátránya, hogy az anyagspektrometriában szükséges pontosságot messzemenően nem tudja biztosítani. Abból adódóan, hogy a feladat megoldására két szabályozókört és ezen belül két erősítőt és két referenciafeszültséget alkalmaznak, ezek paramétereinek változása kihatással van az állandó hőmérsékleten tartott anyag tényleges hőmérsékletére. Magasabb követelmények esetén az önálló szabályozókörök alkalmazása pedig gazdaságtalan. A találmánnyal célunk fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése és olyan hőmérsékletszabályozó berendezés kialakítása, amely maradéktalanul eleget tesz az anyagspektrometriában, különösen az anyag fázisátmenetei vizsgálatának tanulmányozásánál támasztott szigorú követelményeknek. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően olyan hőmérsékletszabályózó berendezés kialakításában jelölhetjük meg, amelynek segítségével kis holtidejü szabályozási körök valósíthatók meg. Feladat még az is, hogy az alapjel digitálisan beállítható és a beállított alapjel, valamint a mintahőmérséklet közötti különbség állandósult állapotban minimális legyen. Feladat továbbá, hogy a beállítás közvetlen utón történjen. A találmány alapja az a felismerés; hogy a mintát körül- ' vevő köpeny hőtehetetlensége miatt a fűtőtest hőmérséklete egyszerű nemlineáris szabályozó körrel is stabilizálható, ha a fűtőtest hőmérsékletét közvetve módosító második szabályozó körrel biztosítjuk, hogy a minta kívánt és tényleges hőmérséklete közötti különbség minimális legyen. Ezért az anyagspektrometfiában alkalmazott kályhákhoz a mintával és a fűtőtesttel jó hő— i 2
