Устройство управления взрывом при электроимпульсной запрессовке

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к устройствам управления работой машин и аппаратов, и может использоваться для управления режимом взрыва в установках для электроимпульсной запрессовки труб. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит задатчик 1, сумматор 24, регулируемый пороговый блок 25, генератор импульсных токов 26 с датчиками тока 2 и напряжения 4, блоки выделения экстремума 3, 7, пороговый элемент 6, ключ 8, регулирующий блок 19, блок 9 измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения. Устройство позволяет оптимизировать режим взрыва. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1566322 А 1 (1)5 G 05 B 23/02 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 работой машин и аппаратов, и может" использоваться для управления режимом взрыва в установках для электроимпульсной запрессовки труб. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит задатчик 1, сумматор 24, регулируемый пороговый блок 25, генератор им" пульсных токов 26 с датчиками тока 2 и напряжения 4, блоки выделения экстремума 3, 7, пороговый элемент 6, ключ 8, регулирующий блок 19, блок

9 измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения. Устройство позволяет оптимизировать режим взрыва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (21) 4286871/24-24 (22) 20„07.87 (46) 23.05.90. Бюл. N 19 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) И.Т. Вовк, М.Б. Соболева, В.А. Школьников и В.П, Дубовик (53) 62,50(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1297015, кл. С 05 В 23/02) 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1117593, кл. С- 05 В 23/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЗРЫВОМ

ПРИ ЭПЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ ЗАПРЕССОВКЕ (57). Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к устройствам управления!

22 11

32 9

26

21 зз

Так))) .)иак Х

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1566322

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к устройствам управления работой машин и аппаратов, и может использоваться для управления режимом взрыва в установках для электроимпульсной запрессовки труб.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг, 1 изображен пример реалиЗации устройства; на фиг. 2 — кривые разрядного тока (1) и напряжения (2, 3) соответственно для оптимального (2) и неоптимального (3) режимов взрыва.

Устройство содержит задатчик 1 напряжения, датчик 2 тока, блок 3 выделения: экстремума, датчик 4 напряжения, блок 5 определения момента взрыва 5, пороговый элемент 6, блок 7 выделения экстремума, ключ 8, блок 9 измерения интервала времени между моментами максимов тока и напряжения, генератор 10, элемент И 11, 25 триггер 12, ключ 13, элемент ИЛИ 14, элемент И 15, триггер 16, ключ 17, элемент ИЛИ 18, регулирующий блок

19, счетчик 20, регистр 21, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 22, ре- 30 гулировочный резистор 23, сумматор

24, регулируемый пороговый блок 25, генератор 26 импульсных токов, источник 27 постоянного напряжения, накопитель 28, усилитель 29 мощности, блок 30 поджига, управляемый разрядник 31, электрод 32, -рубную решетку 33, трубу 34, электровзрывной патрон 35.

При этом датчик 2 тока представля- 4О ет собой шунт или воздушный трансформатор и может быть включен в любой точке разрядного контура. Датчик

4 напряжения представляет собой делитель напряжения, он может быть

45 включен параллельно электровзрывному патрону и служит для измерения приложенного к нему напряжения.

Устройство работает следующим образом. 50

Оператор с помощью задатчика выставляет пороговый уровень U z регулируемого порогового блока. В момент превышения напряжением заряда накопителя величины 11„„ регулируемый пороговый блок 25 срабатывает и через усилитель 29 мощности и блок 30 поджига подает сигнал на подрыв патрона

35, сопровождающийся запрессовкой трубы 34 в трубную решетку 33 теплообменного аппарата.

Управление режимом взрыва в устройстве обеспечивается измерением интервала времени t; между моментами достижения током максимума и взрыва патрона t, определяемым знака разницы, н соответствии с пропорциональным законом регулирования умножения полученного значения t- на коэффициент и корректировкой на полученную в результате умножения величину с учетом знака величины U выставленного перед включением установки оператором. При этом момент максимума тока определяется с помощью блока

Момент взрыва патрона фиксируется с помощью блока 5 определения момента взрыва патрона. Как видно из кривой 2 напряжения (фиг. 2), максимум напряжения имеет место дважды - н момент приложения напряжения к электровзрывному патрону и в момент

его взрыва. Следовательно, для определения момента взрыва патрона необходимо зафиксировать момент максимума напряжения при значении тока 1, отличном от нуля. Осуществляется это следующим образом. Блок 7 выделения экстремума аналогичен блоку 3 и обеспечивает фиксацию моментов достижения напряжением максимума. Пороговый элемент 6 с Ion, немного превышающим нуль„ срабатывает при значении разрядного тока, отличном от нуля. При этом на выходе ключа 8 логическая единица, если максимум напряжения имеет место при 1 ) О, т,е, в момент взрыва патрона.

Допустим, что момент максимума тока наступил раньше, чем произошел взрыв патрона. В этом случае первый триггер 12 не меняет своего состояния (остается в нуле), на прямом входе элемента 15 логическая единица, на инверсном — логический нуль, элемент И 15 срабатывает, устанавливая триггер 16 н единицу, триггер открывает ключ 17, который через элемент

ИЛИ 14 подключает выход генератора

10 к входу счетчика 20, ведущего счет интервала времени. Счет интервала времени ведется до тех пор, пока не наступает момент взрыва патрона.

В момент взрыва патрона логическая единица с выхода ключа 8 устанавливает триггер 16 в нуль, отключая

322

5 1566

его тем самым от счета интервала времени. Сигнал с выхода ключа 8 поступает также на прямой вход элемента

И 11, инверсный вход которого подключен к прямому выходу триггера, установленному в нуль логической единицей с выхода ключа 8. Поскольку триггер срабатывает по заднему фронту входного сигнала, сигнал (логическая единица) на прямом входе элемента

И 11 закончится скорее, чем придет логический нуль с прямого выхода триггера 16, на выходе элемента И 11 логический нуль, триггер 12 своего состояния не изменит (останется в нуле).

В этом случае в счетчике 20 присутствует код интервала времени между моментами достижения током максимума и взрыва патрона, который хранится в регистре 21 и преобразуется в аналоговый сигнал с помощью цифроаналогового преобразователя ЦАП 22.

Если взрыв патрона произошел раньше, чем наступил момент максимума тока, счет интервала времени t, ведется аналогично, но .управление счетом осуществляется с помощью триггера 12. Включение емкостей С, и С на входы "Уст.0 триггеров служит для ориентации триггеров и обеспечивает установку их в нуль в момент включения. Включение элемента ИЛИ 14 обеспечивает счет интервала времени

t. независимо от того, какой иэ

i-Ф моментов t; или tg наступит первым.

Включение элемента ИЛИ 8 позволяет сформировать сигналы на установку счетчика 20 в нуль и управляющий сигнал на занос в регистр 21 кода интервала времени.

При определении интервала времени ; важно знать не только абсолютное значение t;, но и знак разницы между моментами достижения током максимума и взрыва патрона. Определение знака разницы между моментами осуществляется с помощью триггера 16. Если в момент начала счета интервала времени на прямом выходе триггера 16 логическая единица, момент максимума тока наступил раньше, чем произошел взрыв патрона — знак разницы положительный (+); если взрыв патрона произошел раньше, чем наступил момент максимума тока, на прямом выходе триггера 16 логический нуль - знак разницы между моментами достижения током максимума и взрыва патрона отрицательный (-) .

Знак разницы фиксируется подключением прямого выхода триггера 16 к знаковому разряду ЦАП 22, Хранящийся в регистре 21 код интервала времени в ЦАП 22 преобразуется к аналоговому виду с учетом знака, а затем с помощью резистора 23 домножается на коэффициент. На полученную в результате умножения величину лц. с учетом знака с помощью сумматора 24 корректируется эталонное значение U, которое задается оператором с помощью задатчика 1 в момент включения установки ° Устройство работает таким образом, что при разрядах, начиная со второго, регулируемый пороговый блок 25 будет срабатывать при значении U -= U „ +

+ LiU, обеспечивая тем самым управление режимом взрыва регулированием зарядного напряжения, как параметра оптимизации.

Формула изобретения

1. Устройство управления взрывом при электроимпульсной эапрессовке, содержащее генератор импульсных тс= ков, который содержит датчик тока, выход которого соединен с пороговым элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй блоки выделения экстремума, ключ, задатчик напряжения, блок измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения, регулирующий блок, сумматор, регулируемый пороговый блок, а генератор импульсных токов дополнительно содержит датчик напряжения, причем выход датчика напряжения соединен с информационным входом регулируемого порогового блока и с входом второго блока выделения экстремума, подключенного выходом к информационному входу ключа, подключенного управляющим входом к выходу порогового элемента, вход которого соединен с входом первого блока выделения экстремума, выход которого соединен с первым входом блока- измерения интервала времени между моментами максимумов,тока и напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а информационный выход - к входу регулирующего

1566322

Составитель Е. Власов

Техред Л.Олийнык Корректор 8. Гирняк

Редактор В. ) анко

Тираж 661

Заказ 1220

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101, блока, знаковый вход которого подклю" чен к знаковому выходу блока измерения интервала времени между моментами максимов тока и напряжения, выход управления которого соединен с управляющим входом регулирующего блока, подключенного выходом к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом задатчика напряжения, а выход - c опорным входом регулируемого порогового блока, подключенного выходом к управля- ющему входу генератора импульсных токов. 15

2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения содержит первый и второй элементы И, 20 первый и второй ключи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ и генератор, причем первый вход блока измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения соединен с входом сброса первого триггера и с прямым входом второго элемента И, инверсный вход которого соединен с прямым вы. ходом первого триггера и с управля- ЗО ющим входом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу генератора и к информационному входу второго ключа, управляющий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, с инверсным входом первого элемента И и со знаковым выходом блока измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения, второй вход которого подключен к входу сброса второго триггера и к прямому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки первого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, вход установки которого подключен к выходу второго элемента

И, выход первого ключа соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с информационным выходом и выходом управления блока измерения интервала времени между моментами максимумов тока и напряжения.