2. 20
21 c, 4650
ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ
REPUBLIKA
Vydáno 15.září1961 vyloženo 15.března 1861
PATENTNÍ č. 100862
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
Inž. OLDŘICH KRAMÁŘ, VARvAzov
Zařízeník vytvořenítepelné zpětnévazby pro elektrickéimpulsní
regulátory
Přihlášeno 17. listopadu 1959 (Pv 6585-58) .
Platnost patentu od 17. listopadu 1959
· Tepelná zpětná vazba má za úkol dáti impulsnímu integračnímu
regulátoru přechodnou statiku s ohledem na zpoždění podle časové
konstanty regulované soustavy. Tepelné vazby dávají například vstupnímu okruhu
vlastního regulátoru přechodný napěťový signál ve tvaru rozdílu termoelektrických sil
vzbuzených zahříváním dvou tělísek obsahujících styky termočlánků zapojených v sérii
střídavě proti sobě. Jedno tělísko se zahřívá při kladném regulačním impulsu, druhé při
záporném, obvykle stálým výkonem po dobu trvání regulačního impulsu. •
Zařízení dosavadních konstrukcí mají tělíska ve tvaru cívek s topným vinutím, ve
kterém jsou uloženy izolovaně styky termočlánků. Cívky bývají posuvné proti sobě čely
pro změnu časové konstanty změnou odporu přestupu tepla do proticívky. Čelek jest v
netěsném pouzdře z plechu nebo izolantu. Taková zařízení mají tyto nedostatky: jejich
časová konstanta nedosahuje hodnot blížících se prakticky žádanému maximu 10
minut, hodnota termoelektrické síly je ovlivnitelná nerovnoměrným oteplením zvenku,
velikost časové konstanty je dále závislá na druhu a době provozu, konstrukce jest
vzhledem k nedostatkům zbytečně: složitá. Příčinou nízké časové konstanty jest nízký
poměr tepelné kapacity účinného prostředí termočlánků k faktoru ochlazování,
3.
4.
5. 40
50
2 - 100862
příčinou dalších dvou vad jest tepelná souvislost tělísek s poměrně
velkými tepelnými kapacitami izolačních a krycích částí zařízení.
Zařízení k vytvoření zpětné vazby podle tohoto vynálezu má dvě
tělíska podle obr. 1. Tělísko sestává z měděného nebo niklového vá
lečku 1, topného vinutí 2 z oxydovaného konstantánu, izölovaného vůči
válečku ještě slabou vrstvou glazury , a z termočlánku se stykem 4 Spájeným stříbrem
ve střední těsné části osového kanálku válečku. Dráty termočlánku 5 (např. chromnikl)
a 6 (např. konstantán) jsou vyvedeny volnými částmi 7 osového, kanálku. Konce
topného vinutí jsou uchyceny v keramických trubičkách zapuštěných do čel válečku
(nekresleno).
- Dvě tělíska (obr. 2jsou spojena svarem 8 stejnojmenných, smyčkami
prodloužených drátů termočlánků, druhé stejnojmenné konce 9 . jsou vyvedeny. Topení
má jeden vývod 10 společný a dva oddělené 11. Velikost časové konstanty chladnutí je
v podstatě závislá přímo na objemu a měrném teplu válečku a nepřímo na jeho
povrchu. Pro zvýšení tepelné izolace a snížení vnějších vlivů jest soustava dvou tělísek
zatavena do skleněné baňky 12 s elektronkovou paticí 13 a evakuována do 10-4 mm .
Tímto vakuem se zvýší časová konstanta přibližně na dvojnásobek. Časovou konstantu
lze tedy odstupňovati při stejném ma
teriálu tělísek jednak poměrem objemu k povrchu, jednak vakua.
Změna časové konstanty tepelné zpětné vazby regulátoru se provede výměnou zařízení
tepelné zpětné vazby. *
Stupňová nebo plynulá změna časové konstanty jednoho zařízení tepelné vazby z
plné hodnoty (např. 10 minut) na poloviční (např. 5 minut) jest uskutečněna konstrukcí
podle obr. 3. K oběma kovovým tělískům 1 jsou přiložena základnou na základnu další
tělíska 14, jejichž váleček je z keramiky a má osový kanálek pro volný průchod vývodu
termočlánku a podobné topné vinutí jako váleček 1. Společný
konec 15 topných vinutí tělísek 14 jest vyveden, druhé konce 16 jsou
spojeny s vývody topení kovových tělísek.
Při regulačním impulsu jest jedno kovové tělísko napájeno plným sekundárním
napětím zvláštního transformátoru a současně ze vhodné odbočky nižším napětím jest
napájeno keramické tělísko při druhém kovovém tělísku. Teplota přímo topeného
kovového tělíska nabíhá v několika vteřinách a tak také jeho termoelektrické napětí.
6. Teplota druhého, nepřímo zahřívaného kovového tělíska nabíhá následkem nízké .
tepelné vodivosti keramického tělíska a jeho styku s kovovým v několika minutách a tak
také jeho termoelektrické napětí, má opačný smysl než totéž prvého, přímo, topeného
kovového tělíska. Průběh výsledného napětí má náběhovou část prakticky jen od přímo
topeného tělíska, od maxima napětí se počne uplatňovati s rostoucím účinkem opačné
napětí od nepřímo zahřívaného tělíska tak, že původní, prakticky exponenciální průběh
klesání napětí je změněn jen v časové konstantě, která je tím nižší, čím více bylo
vytápěno keramické tělísko při druhém kovovém tělísku. -
*
Předmět patentu
1. Zařízení k vytvoření tepelné zpětné vazby pro elektrické impulsní
regulátory pomocí vyhřívaných termočlánků, vyznačující se tím, že sestává nejméně ze
dvou kovových válečků (1), na nichž je umístěno v jedné nebo více vrstvách topné
vinutí (2), a ze dvou proti sobě zapojených termočlánků, jejichž styky (4) jsou umístěny
uprostřed ka
nálků (7) procházejících“ podélnou osou válečků
7.
8. 3 100862
2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že jest zataveno v baňce (12) opatřené vývody
(9 až 11), přičemž baňka (12) má úplné nebo částečné vakuum.
. Zařízení podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že na každý z obou
vývodů termočlánků je navlečen volným osovým kanálkem další vá
leček zhotovený z teplotně odolného izolantu (14), který se stýká základnou s
kovovým válečkem (1) a má topné vinutí napájené společně s topným vinutím
druhého kovového válečku (1).
Severografia, n. p, závod 03
