Автоматический дифференциальный регулятор температур
В ряде случаев необходимо создавать направленные регулируемые тепловые потоки и измерять их с большой степенью точности. Для этой цели источник тепла (например, электронагреватель) и объект, воспринимающий тепловой поток, окружают оболочкой, предотвращающей теплообмен с окружающей средой.
Такой адиабатной оболочкой может быть стенка определенной толщины, температура которой с обеих сторон поддерживается одинаковой и равной температуре воздуха оболочки. В лаборатории технологического института пищевой и холодильной промышленности в экспериментальной холодильной камере осуществлена адиабатная оболочка, управляемая автоматическими дифференциальными регуляторами температуры. Эти регуляторы включают и выключают наружные электронагреватели, поддерживая одинаковые температуры с обеих сторон промежуточных ограждений. Тепло, выделяемое внутренними электронагревателями, направлено только в камеру.
Величина теплового потока заранее задается и измеряется приборами. Автоматический дифференциальный терморегулятор, изготовленный в лаборатории института, работает с высокой точностью в широком диапазоне температур. Чувствительность срабатывания прибора от 0,05° С. Диапазон работы от —30 до 50° С.
Прибор обладает малой тепловой инерцией, прост в изготовлении и наладке.
Большое сопротивление датчиков позволяет устанавливать их далеко от прибора и производить коммутацию тонким проводом. Непроволочное переменное сопротивление составляет два других плеча моста. С его помощью мост балансируется при наладке прибора. Точность балансировки увеличится, если последовательно с переменным включить постоянные сопротивления. Первые два каскада усилителя выполнены на транзисторах типа П-402, однако было бы рациональнее использовать транзисторы П-13, П-14, стоимость которых в несколько раз ниже. Нагрузкой второго каскада служит поляризованное реле IP типа РП-4. Третий каскад усилителя выполнен на лампе 6Н15П и введен в схему для уменьшения до минимума тока, проходящего через контакты, и обеспечения четкости работы регулятора. В анодной цепи лампы находится реле типа РПН для управления электронагревателями. При медленном изменении температуры в регулируемых объектах наблюдается частое срабатывание прибора. Для предотвращения этого в схему введен конденсатор, обеспечивающий секундное замедление срабатывания реле. Термисторы одного номинала, выпускаемые промышленностью, имеют большой разброс параметров. Поэтому для обеспечения работы в большом диапазоне температур необходимо подобрать термосопротивления с одинаковыми температурными коэффициентами. При правильном подборе термисторов изменение абсолютной величины температуры не влияет на точность работы регулятора. Для настройки прибора и контроля точности его работы в процессе эксплуатации в местах установки датчиков установлены медно-константановые термопары. Изготовлено и смонтировано на общем шасси семь описанных регуляторов, которые стабильно работают уже около 700 дн.