Приборы регулирования температуры Термодат

Температура является показателем термодинамического состояния объекта и используется как выходная координата при автоматизации тепловых процессов. Характеристики объектов в системах регулирования температуры зависят от физических параметров процесса и конструкции аппарата. Поэтому общие рекомендации по выбору АСР температуры сформулировать не­возможно и требуется тщательный анализ характеристик каждого конкретного процесса.

Регулирование температуры в инженерных системах произво­дится значительно чаще, чем регулирование каких-либо других параметров. Диапазон регулируемых температур невелик. Ниж­ний предел этого диапазона ограничен минимальным значением температуры наружного воздуха (—40 °С), верхний — максималь­ной температурой теплоносителя (+150 °С).

К общим особенностям АСР температуры можно отнести зна­чительную инерционность тепловых процессов и измерителей (датчиков) температуры. Поэтому одной из основных задач при создании АСР температуры является уменьшение инерционности датчиков.

Системы автоматического регулирования температуры обычно разра­батываются по единой структурной схеме (рис.8.1) и состоят из задатчика 3, устройства сравнения УС, чувствительного элемента (датчика) ЧЭ, объекта регулирования OP исполнительного устройства ИУ и усилителя У. Задатчиком (уставкой) устанавливают в термической установке требуемый уровень температуры, который должен поддерживаться системой автоматиче­ски. Чувствительный элемент (например, термоэлектрический преобразова­тель – термопара), находящийся в термической установке – объекте регулирования, измеряет действительное значение температуры и подает сигнал в устройство сравнения. Этот сигнал сравнивается с заданным ,и в резуль­тате вырабатывается сигнал рассогласования. Усилитель преобразует сигнал рассогласования в управляющий сигнал требуемого вида и мощности, который воздействует на исполнительное устройство, регулирующее подачу электроэнергии. При этом система приходит в равновесие, и сигнал рассог­ласования становится равным нулю.

Температура термической установки прямо пропорциональна подво­димой мощности питания. Плавно изменяя подводимую мощность, под­держивают постоянную в любой момент времени температуру. При ступен­чатом изменении подводимой мощности температура лишь в среднем за какой-то период времени может быть пропорциональна ей.

Точность регулирования температуры обеспечивается охватом блоков питания отрицательной обратной связью по напряжению, которая способ­ствует постоянству температуры установки, так как основные внешние колебания сетевого напряжения стабилизируются контуром усилителя. Кроме того, точность регулирования температуры зависит от используемо­го блока питания. Чем чаще включается установка, тем выше должна быть точность регулирования. Однако частота включения установки ограничи­вается допустимым режимом работы коммутационной аппаратуры. При использовании бесконтактных блоков питания на магнитных усилителях или тиристорах частота включения установки не ограничивается.