Устройство для регулирования плотности потока падающего излучения в терморадиационной установке

 

Изобретение относится к регулированию лучистых потоков и используется для регулирования плотности потока излучения в терморадиационной установке с инфракрасными излучателями для нагрева термопластичных материалов. Цель изобретения - уменьшение неравномерности плотности потока падающего излучения в терморадиационной установке . Устройство содержит 2п инфракрасньк излучателя, п датчиков плотности потока падающего излучения, (п-1) блоков управления. (п-1) датчиков положения излучателей, (п-1) приводов.перемещения излучателей и задатчик качества регулирования . Инфракрасные излучатели симметрично расположены относительно центральной оси камеры терморадиационной установки параллельно в ряд, объединеньт попарно и каждая пара имеет общий датчик плотности потока падающего излучения, общий датчик положения и общий блок управления, соединенный с входом соответствующего привода перемещения. Блок управления включает в себя делитель, элемент возведения в степень, умножитель, сумматор и два вычитающих элемента. При использовании устройства равномерность плотности потока падающего излучения по зоне нагрева достигается за счет перемещения излучателей по сигналам датчиков плотности потока паданнцего излучения в положение, при котором плотность потока излучения в местах расположения датчиков одинакова. Спектральное распределение энергии излучения не изменяется, т.к. напряжение питания излучателей постоянно. 2 ил. а СО 4 to СО to 4ib

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ш 4 С 05 D 25 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3788895/24-24 (22) 06.07.84 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (72) В.М.Колесников, В.П,Ступин и А.Д.Хрипунов (53) 621.397(088.8) (56) Зворыкин Д.Б. и Прохоров Ю.М.

Применение лучистого инфракрасного нагрева в электронной промышленности. — M.: Энергия, 1980, с. 84-86.

Авторское свидетельство СССР

У 960765, кл. G 06 D 25/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ПАДАКМЦЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕРМОРАДИАЦИОННОЙ УСТАНОВКЕ (57) Изобретение относится к регулированию лучистых потоков и используется для регулирования плотности потока излучения в терморадиационной установке с инфракрасными излучателями для нагрева термопластичных материалов. Цель изобретения — уменьшение неравномерности плотности потока падающего излучения в терморадиационной установке ° Устройство содержит 2п.инфракрасных излучателя, и датчиков плотности потока падающего излучения, (n-1) блоков управления, „„SU„„1242924 А1 (n-1) датчиков положения излучателей, (n-1) приводов перемещения излучателей и эадатчик качества регулирования. Инфракрасные излучатели симметрично расположены относительно центральной оси камеры терморадиационной установки параллельно в ряд, объеди нены попарно и каждая пара имеет общий датчик плотности потока падающего излучения, общий датчик положения и общий блок управления, соединенный с входом соответствующего привода перемещения. Блок управления включает в себя делитель, элемент возведения в степень, умножитель, сумматор и два вычитающих элемента.

При использовании устройства равномерность плотности потока падающего излучения по зоне нагрева достигается за счет перемещения излучателей по сигналам датчиков плотности потока падающего излучения в положение, при котором плотность потока излучения в местах расположения датчиков одинакова. Спектральное распределение энергии излучения не изменяется,. т.к. напряжение питания излучателей постоянно. 2 ил.

1242924

Изобретение относится к регулированию лучистых потоков и использует. ся для регулирования плотности потока излучения в терморадиационной установке с инфракрасными излучате.пями для нагрева термопластичных материалов.

Цель изобретения — уменьщение неравномерности плотности потока падающего излучения в терморадиационной установке. 1Q

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — схема блока управления, Устройство для регулирования плотности потока падающего излучения в 15 терморадиационной установке содержит

2п инфракрасных излучателя 1, расположенных параллельно, в ряд, Каждый излучатель питается от источника напряжения (не показан), В зоне нагре- уб ва равномерно, от края до центра, расположены и датчиков 2 плотности потока падающего излучения. Каждая пара симметричных излучателей, кроме расположенных на краю нагре за, имеет 25 блок 3 управления, датчик 4 положения и привод 5 перемещения излучателей.

Выход датчика плотносги потока падающего излучения L,-й пары излучателей (4=1,2,...,n) связан с первым входом (1--1) — ro блока управления и с вторым входом (-го блока управления. Выход датчика положения -й пары излучателей соединен с третьим входом (L — 1)— го блока управления и с четвертым

1 входом р --го блока управления, Задатчик 6 качества регулирования соединен с пятым входом каждого блока управления. !

Блок 3 управления (фиг,2) содержит соединенные последовательно делитель 7, элемент 8 возведения в степень, умножитель 9, сумматор 10 и элемент 11 вычитания. Первый и второй вход делителя 7 соответствует

45 первому и второму входу блока 3 управления, второй вход сумматора 10 соответствует третьему входу блока 3 управления и соединен с входом второго элемента 12 вычитания, выход которого соединен с вторым входом умножителя 9. Второй вход первого элемента 11 вычитания соединен с вторым входом второго элемента 12 вычитания и соответствует четвертому входу бло- Ы ка 3 управления..Второй вход элемента

8 возведения в степень соответствует пятому входу блока 3 управления, Выход первого элемента 11 вычитания соотве-.ствует выходу блока 3 управления, который соединен с входом привода

5 перемещения излучателей.

O кKа ч еeсcт iвsе eннфракрасных излучателей 1 могут быть использованы кварцевые галогенные лампы накаливания, которые питаются от сети 220 В (источник напряжения не показан). датчики 2 плотности потока падающего излучения могут быть выполнены на базе гальванических гипертермопар, полупроводниковых сопротивлений, фотоэлементов и т.п. с преобразователем аналогового сигнала в цифровой код. Блок

3 управления мажет быть выполнен на базе цифровых блоков, реализующих функции: блок 7 (фиг.2) — деление, блок 8 — возведение в степень, блок

9 — умножение, блок 10 — сложение, блоки 11 и 12 — вычитание. В качестве датчиков 4 положения могут быть использованы цифровые датчики на основе кодового диска или вращающегося трансформатора. Задатчик 6 качества регулирования может быть .выполнен на основе декадного переключателя. для привода 5 перемещения излучате- лей можно использовать электродвигатель с цифроаналоговым преобразователем. Перемещение излучателей бт вала элек .. одвигателя может быть оеуществлено при помощи ходового винта с гайками, связанными с излучателями..Противоположные концы винта должны иметь различное направление резьбы для сохранения симметрии расположения излучателей при вращении винта.

Устройство работает следующим образом, При включении излучателей 1 лучистый поток падает на датчики 2 плотности потока падающего излучения, Ф

Цифровой код с < -rDA.äàò÷èêà 2 поступает на первый вход (ь-1)-го блока 3 управления и на второй вход

"-го блока 3 управления. Каждый датчик 4 положения излучателей настроен на отчет координаты от первого излучателя 1L, расположенного на краю зоны нагрева. Цифровой код координаты излучателя с -го датчика положения поступает на третий вход С -го блока 3 управления и на четвертый ! вход (1+1)-го блока 3,,1 управления.

На первый вход делителя 7 (фиг.2)

1-го блока управления поступает ци1242924 фровой код от (t +1)-го, а на второй вход †. от L. -ro датчика плотности потока падающего излучения. Первый вход соответствует делителю, второй— делимому, а результат деления поступает на первый вход элемента 8 возведения в степень. На второй вход элемента возведения в степень поступает цифровой код от задатчика качества регулирования. Его значение определяет степень, в которую возводится частное от деления олока 7, При задании задатчиком качества регулирования значения степени, равной нулю, при любых значениях плотности по-15 тока падающего излучения íà i и (+1) датчиках регулирование не происходит.

При задании значения степени меньше единицы происходит уменьшение чувствительности блока управления на неравномерность плотности потока падающего излучения в зоне нагрева, а при задании значения степени больше единицы — увеличение чувствительности.

На второй элемент 12 вычитания по- 25 ступают цифровые коды координат -t -го и (i +1)-ro излучателей от соответствующих датчиков положения. Результат вычисления поступает на второй вход умножителя 9, на первый вход которого1О поступает результат возведения в степень от элемента .8. Сумматор 10 производит вычисление значения координаты нового положения ь -го излучателя по результату умножителя 9, посту-.35 павщему на первый вход, и значению ( крординаты (g -1)-го излучателя от (ъ-2)-го датчика положения, поступающему на второй вход сумматора 10 через третий вход блока 3„ „ управления.40

Первый элемент 11 вычитания определяет разность (рассогласование) между расчетным значением координаты -ro излучателя, поступающим на первый вход, и действительным, поступающим 45 на второй вход от датчика положения

p-ro излучателя через четвертый вход блока управления. Сигнал рассогласования поступает на вход (t -1)-го привода перемещения -й пары излу- 50 чателей. Электродвигатель привода перемещения излучателей начинает отрабатывать рассогласование в соот- ветствии со знаком и величиной сигнала, вращая ходовой винт. При вращении ходового винта излучатели 1 и 1

Ф< перемещаются в противоположные стороны, а датчик положения с -го излучателя выдает на блок управления новое значение коо рдинаты. Процесс регулирования продолжается до. выравнивания значений плотности потока падающего

\ \ излучения на -м и (-1)-м датчиках плотности потока. Аналогично осуществляется регулирование другими блоками управления. Весь процесс прекращается после выравнивания плотности потока падающего излучения по зоне нагрева в местах расположения датчиков.

Предлагаемое устройство регулирует плотность потока излучения без возникновения неравномерности спектрального состава плотности пс тока подающего излучения по зоне нагрева, что приводит к сокращению времени нагрева.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для регулирования плотности потока падающего излучения в терморадиационной установке, содержащее инфракрасный излучатель, источник напряжения, соединенный с излучателем, датчик плотности потока падающего излучения и блок управле-, ния, отличающее с я тем, что, с целью снижения неравномерности плотности потока падающего излучения, в устройство введены (п-1) датчиков положения излучателей, (n-1) приводов перемещения излучателей, (n-1) датчиков плотности потока падающего излучения, (п-2) блоков управления, (2n-1) инфракрасных излучателей и задатчик качества регулирования, инфракрасные излучатели симметрично расположены относительно центральной оси камеры терморадиационной установки параллельно в ряд, объединены попарно и каждая пара инфракрасных иэлучателей, кроме пары излучателей, расположенных на краю эоны нагрева, имеет общий датчик плотности потока падающего излучения, в устройство также введены датчик положения и блок управления, выход которого соединен с входом соответствующего привода перемещения, выход каждого датчика плотности потока падающего иэлучения -й (L =1,2,...,n) пары иэлуча\ телей связан с первым входом t --ro блока управления и с вторым входом

> ro блока управления, выход привода

I перемещения l -й пары излучателей соединен с входом соответствующего

924 делителя являются соответственнЬ первым и вторым входами блока управления, второй вход сумматора и пер- вый вход второго вычитающего элемента объединены и являются третьим входом блока управления, второй вход первого вычитающего элемента и второй вход второго вычитающего элемента также объединены и являются четвертым входом блока управления, пятым входом которого является второй вход элемента возведения в степень, а выходом блока управления является выход первого вычитающего элемента, 1

P)1!!

1 !

I ! !

1

1

Составитель N.Ëåâèèà

Редактор Е.Папп Техред М.Ходанич Корректор M.Èàêñèìèøèíåö

Заказ 3704/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4. 242 датчика положения излучателей, выход которого соединен с третьим входом (I-1)-го блока управления и с четвертым входом -ro блока управления, выход эадатчика качества регулирования соединен с пятым входом каждого блока управления, а блок управления включает в себя послецовате,льно соединенные делитель, элемент возведения в степень, умножитель, сумма- !О тор и.первый вычитающий элемент, а также второй вычитающий элемент, выход которого соединен с вторым входом умножителя, первый и второй .входы

1 р

4 !

1 !

1 !

1 ! а