Термостат электрический суховоздушный ТС-80М

3. УСТРОЙСТВО И РАБОТА

3.1. Устройство

3.1.1. Термостат (рис. 1) состоит из следующих основных частей: камеры 17, дверцы 1, дверцы 4, блока управления 10, опорных ножек 30, корпуса 2.

3.1.2. Корпус 2 представляет собой коробчатую конструкцию бескаркасного типа, выполненную из тонколистового металла.

В верхней части корпуса установлен блок управления 10. Внутри корпуса установлена камера 18, в нижней части которой закреплены два нагревательных элемента 13.

Пространство между корпусом и камерой 18 заполнено теплоизоляционными прокладками 15 из гофрированного картона. Спереди проем корпуса закрывается дверцей 1.

3.1.3. Камера 17 имеет прямоугольную форму и изготовлен на из листовой латуни по ГОСТ 931-78.

В верхней части камеры установлен датчик температуры 19, реагирующий на изменения температуры.

Для устранения местных перегревов боковые стенки и дно камеры оклеены асбестовой бумагой.

Внутри камеры на гребенках 11 установлены три полки 12. Спереди проем камеры закрывается дверцей 4.

3.1.4. Дверца 1 прямоугольной формы коробчатого тина выполнена из тонколистового металла.

Пространство внутри дверцы заполнено прокладками 15. С внутренней стороны дверца закрыта обшивкой 26.

По периметру дверцы крепится резиновая магнитная прокладка 27, служащая для уплотнения между дверцей и корпусом термостата. Дверца снабжена ручкой, расположенной з ее верхней части.

Для ограничения доступа посторонних лиц к объектам исследования и в случае проведения длительных экспериментов предусмотрена возможность пломбирования термостата. Для этого на дверце 1 и корпусе 2 имеются два винта «а» с отверстиями для проволоки, на которую навешивается пломба.

3.1.5. Дверца 4 представляет собой сварную рамку прямоугольной формы, выполненную из листового металла.

Рамка остеклена, что позволяет наблюдать за процессом в камере, не открывая дверцы.

С внутренней стороны рамка дверцы оклеена по периметру войлочными прокладками, служащими для уплотнения между дверцей и рабочей камерой 17 термостата.

Плотное прилегание дверцы обеспечивается задвижкой 3.

3.1.6. Блок управления 10 предназначен для автоматического регулирования и поддержания температуры в рабочей камере.

В блоке размещены все элементы терморегулирующего устройства.

На панели блока установлены: тумблер 6, предохранители F1 и F2, кнопочный замыкатель 7, лампа Н1, служащая для сигнализации о включении термостата в сеть и одновременно для подсвета шкалы термостата; лампа Н2, служащая для сигнализации о включении нагревательных элементов термостата, а также ручки резисторов 8 и 9. На панели имеется отверстие (закрытое резиновой заглушкой 32), через которое с помощью отвертки можно поворачивать шлиц «г» оси настроечного резистора 31 (разд. 8).

3.1.7. Ножки 30 представляют собой сварную конструкцию из листового металла.

Крепление каждой опорной ножки к корпусу осуществляется болтом 34, гайкой 28, упором 35, косынкой 33 и производится потребителем (разд. 5).

3.2. Работа

3.2.1. Термостат снабжен терморегулирующим устройством, обеспечивающим в течение необходимого времени в рабочей камере стабильную температуру.

3.2.2. Электрическая функциональная схема (рис. 2) термостата содержит следующие функциональные устройства:

Ф — фильтр, предназначенный для предотвращения прохождения радиопомех в сеть;

ТМ — термочувствительный мост, состоящий из чувствительного элемента R4 и задающих элементов R9 и R10, выполняющий функцию устройства сравнения задаваемого параметра (температуры) с фактическим значением регулируемого параметра и вырабатывающий сигнал, соответствующий сигналу рассогласования;

У — усилитель, предназначенный для усиления сигнала рассогласования;

ФУ — фазосравниваюшее устройство;

УМ — усилитель мощности, предназначенный, для большего усиления сигнала рассогласования;

ТП — тиристорный преобразователь, управляющий работой исполнительного устройства ИУ;

ИУ — исполнительное устройство, представляющее собой два последовательно соединенных нагревательных элемента.

3.2.3. Терморегулирующее устройство работает следующим образом (рис. 3).

При подключении термостата к сети и замыкании контактов 1—3 и 2—4 тумблера S2 подается напряжение на выводы 1—2 сетевой обмотки трансформатора 77.

Со вторичных обмоток трансформатора 77 напряжение подается на элементы схемы, в том числе с обмотки 3—4 напряжение подается на термочувствительный мост.

Чувствительным элементом моста является датчик температуры.

Датчик температуры (рис. 4) представляет собой гетинаксовый каркас 1, на который намотан медный провод 4 диаметром 0,07 мм; при температуре (+37 ±0,3) °С сопротивление обмотки составляет (286,8±1,7) Ом.

В термостатируемом диапазоне сопротивление обмотки изменяется с температурой линейно.

Датчик имеет дополнительную обмотку подогрева 2 из нихромовой проволоки, благодаря которой компенсируется тепловая инерция нагревательных элементов и камер термостата.

Задатчиком температуры служат потенциометры R10 и R9 (рис. 3).

Потенциометры и датчик включены в плечи моста переменного тока. Для получения в рабочей камере необходимой температуры ручку потенциометра R9 устанавливают указателем против отметки, указывающей нужную температуру; ручку потенциометра R10 устанавливают указателем против отметки шкалы «▼».

Схема моста выполнена таким образом, чтобы при достижении равенства сопротивлений плеч, в которые включены датчик и потенциометр R9, в измерительной диагонали моста разность потенциалов отсутствовала. В случае, когда сопротивления, указанные выше, не равны, в измерительной диагонали моста появляется разность потенциалов, величина которой зависит от степени неравенства сопротивлений датчика и плеча с потенциометром R9.

Фаза напряжения в измерительной диагонали моста по отношению ко всем остальным обмоткам силового трансформатора меняется в зависимости от соотношения сопротивлений датчика и плеча с потенциометром R9.

Разность потенциалов с измерительной диагонали подается на вход трехкаскадного усилителя, собранного на транзисторах V1, V2 и V3.

Усиленное напряжение подается на вход фазочувствительного каскада, собранного на транзисторе V4.

Напряжение на коллектор транзистора V4 подается от специальной обмотки 7—10 трансформатора.

Обмотки 7—10 и 3—4 (напряжение питания моста) включаются так, чтобы при сопротивлении плеча датчика, меньшем, чем сопротивление плеча с потенциометром Я9 (что соответствует температуре в рабочей камере ниже требуемой), транзистор V4 «открылся» и в свою очередь «открыл» транзистор V8, в коллекторной цепи которого включена обмотка 1—2 разделительного трансформатора Т2.

Во вторичную обмотку 3—4 трансформатора Т2 включена управляющая цепь тиристора V13. Так как транзистор V8 «открыт», то его коллекторный ток, протекающий по первичной обмотке разделительного трансформатора, индуктирует во вторичной обмотке переменное напряжение. Это напряжение через диод V10 открывает тиристор, вследствие чего через нагревательные элементы Ц24 и Д26 (соединенные последовательно) пройдет ток, т.е. будет происходить нагрев термостата. Одновременно с включением нагревательных элементов подключается сигнальная лампа Н2.

По мере разогрева термостата сопротивление плеча датчика возрастает и, когда его сопротивление будет равно сопротивлению плеча, в которое включен потенциометр R9, в измерительной диагонали разность потенциалов будет равна нулю. Транзистор V8 и тиристор окажутся «запертыми». В результате этого в цепи нагревательного элемента ток будет отсутствовать. Одновременно отключится сигнальная лампа Н2. За счет тепловой инерции температура в рабочей камере термостата несколько повысится, при этом в измерительной диагонали моста появится напряжение, фаза которого будет на 1803 сдвинута по отношению к напряжению обмотки 7—10, что способствует еще большему «запиранию» транзистора V4 фазочувствительного каскада.

Когда же температура в рабочей камере снизится до заданной величины или станет меньше ее, процесс, описанный выше, повторится.

Поворот ручки потенциометра R10 в любом направлении от отметки « ▼ » на одно деление соответствует изменению температуры в рабочей камере ориентировочно на 0,1 С.

Поворот от отметки « ▼ » до отказа соответствует, изменению температуры ориентировочно на 2 грд.

Номинальные значения элементов схемы и режимы работы указаны на рис. 3 и в табл. 3.

Питание эмиттерных и коллекторных цепей по постоянному току осуществляется от однополупериодного выпрямители, выполненного на диодах V5.

Терморегулирующее устройство защищено двумя предохранителями F1 и F2, автоматически отключающими его при аварийном состоянии. Смена плавких вставок осуществляется со стороны лицевой панели. Терморегулирующее устройство снабжено электрическим фильтром, предохраняющим от проникновения в сеть помех радиоприему и состоящим из конденсаторов С12, С13, С14, резистора К25 и индуктивностей 11 и 12.

1. Назначение. 2. Основные технические данные и характеристики. 3. Устройство и работа термостата. 4. Маркирование и пломбирование. 5. Указания по эксплуатации. 6. Меры безопасности. 7. Подготовка к работе. 8. Порядок работы. 9. Неисправности и их устранение. 10. Техобслуживание. 11. Текущий ремонт. ...