Програмне визначення стану електротермічного пристрою для синтезу мікро- та наноструктурних композиційних матеріалів

Abstract

Програмно-апаратні комплекси для синтезу мікро- та наноструктурних композиційних матеріалів в частині керування енерговиділенням електротермічних пристроїв відносяться до техніки керування і регулювання температури з використанням електричних засобів. Актуальність забезпечення оперативності комп’ютерних діагностики стану і керування енерговиділенням електротермічних пристроїв програмно-апаратних дослідницьких комплексів в різних енергетичних умовах призводить до необхідності визначення сукупності параметрів, які б вичерпно характеризували миттєвий стан електротермічного пристрою в довільний момент часу, а також сукупності комфортно комп’ютерно вимірюваних інформативних факторів для плинного розрахунку на їх основі визначених параметрів. Відношення миттєвого значення термозалежного опору електронагрівача до внутрішнього опору джерела живлення визнано визначальним параметром щодо формування діапазону досяжних величин енерговиділення і, як наслідок, діапазону досяжних температур. Запропоновано для характеристики стану електронагрівача користуватись сукупністю миттєвих значень його відносних теплової потужності і опору. Сукупність миттєвих значень двох параметрів – електричних напруг на термозалежному опорі електронагрівача і на послідовному його з’єднанні з термостабілізованим (еталонним) опором виділена в якості комфортно комп’ютерно реєструємих інформативних факторів для подальшого програмного визначення з них стану електронагрівача. Встановлено можливість і запропоновано спосіб програмного визначення стану електронагрівача виключно на основі комп’ютерного керування ЕРС джерела живлення і реєстрації в послідовні моменти часу одночасно виміряних напруг на термозалежному опорі електронагрівача і на послідовному його з’єднанні з термостабілізованим опором.

Software-hardware complexes, intended for the synthesis of micro- and nanostructural composite materials as far as the control of energy release of electric thermal devices is concerned, refer to the control engineering and temperature regulation, applying electric means. The importance of the provision of rapid and efficient support of the computer-based diagnostics of the state and control of the energy release of the electric thermal devices of the software-hardware complexes in various energy conditions leads to the necessity of the determination of the set of the parameters which would comprehensively characterize instantaneous state of the electric thermal device at random moment of time as well as the set of the information factors, measured by means of the computer for fluctuating calculation of the parameters, determined on their base. The ratio of the instantaneous value of the thermally-dependent resistance of the electric heater to the internal resistance of the supply source is considered to be the determining parameter, regarding the formation of the range of the attainable values of the energy release and, as a result, the range of the attainable temperatures. To characterize the state of electric heater it is suggested to use the set of the instantaneous values of its relative values of thermal power and resistance. The set of the instantaneous values of these two parameters – electric voltages on the thermally- dependent resistance of the electric heater and on its serial connection with thermally-stabilized (reference) resistance is allocated as computer-registrated information factors for further computer-based determination of the electric heater state. The method of computer-based determination of the electric heater state exclusively on the base of the computer-based control of the supply source EMF and registration at the successive moments of time of simultaneously measured voltages on the thermally-dependent resistance of the electric heater and on its serial connection with thermostabilized resistance is suggested.

Программно-аппаратные комплексы, предназначенные для синтеза микро- и наноструктурных композиционных материалов в части контроля за выделением энергии электротермическими устройствами, относятся к технике управления и регулирования температуры с применением электрических средств. Важность обеспечения оперативного и эффективного обеспечения компьютерной диагностики состояния и контроля энерговыделения электротермических устройств программно-аппаратных комплексов в различных энергетических условиях обуславливает необходимость определения совокупности параметров, которые бы всесторонне характеризовали мгновенное состояние электротермического устройства в случайный момент времени, а также набор информационных факторов, измеренных с помощью компьютера для колебательного расчета параметров, определяется на их основе. Отношение мгновенного значения термически зависимого сопротивления электронагревателя к внутреннему сопротивлению источника питания считается определяющим параметром в отношении формирования диапазона достижимых значений энерговыделения и, как результат, диапазон достижимых температур. Для характеристики состояния электронагревателя предлагается использовать набор мгновенных значений его относительных значений тепловой мощности и сопротивления. Набор мгновенных значений этих двух параметров - электрических напряжений на термически зависимом сопротивлении электронагревателя и его последовательном соединении с термостабилизированным (эталонным) сопротивлением выделяется в качестве регистрируемых компьютером информационных факторов для дальнейшего компьютерного определения. состояния электронагревателя. Способ компьютерного определения состояния электронагревателя исключительно на основе компьютерного управления ЭДС источника питания и регистрации в последовательные моменты времени одновременно измеряемых напряжений на термически зависимом сопротивлении электронагревателя и на его последовательное соединение с термостабилизированным сопротивлением предлагается.