Патент ссср 418836

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

41883 S

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.VI I I.1972 (№ 1820278/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.l I I. 1 974. Бюллстснь X 9

Дата очубликования описания 8ХП.1974

М. Кл. G 05d 25/02

Госудврствеиный комитет

Соввтв Министров СССР во делом иэооретеиий и открытий

УДК 621-555,6(088,8) Авторы изобретения

А. Г. Бутковский, Е. П. Чубаров, А. М. Суворов, Э. М. Волин, Н. С. Берлин, В. А. Кубышкин, И. А. Кононов н М. И. Расшивалкин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОГО НАГРЕВА ПЕЧИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования температурного поля на поверхности материла при нагреве его в электронно-вакуумных печах.

Известно устройство для автоматического регулирования температурного поля на поверхности металла, нагреваемого в электронно-вакуумной печи, в котором по определенной траектории перемещается пятно съема информации (точка измерения температуры) и следом за ним (синхронно с пим) перемещается пятно воздействия (электронный пучок), мощпос-ь которого управляется по сигналам с информационного устройства. В этом устройстве коррекция получаемого температурного поля осуществляется регулятором мощности пучка, который связан с б.чоком сравнения через блоки задержки.

Пред,чоженное устройство отличается тем, что в него введены блок памяти, блок формирования скорости развертки, делитель частоты, коммутатор, блок переключения и блок вычисления средней температуры.

На чертеже дана блок-схема устройства для регулирования процесса электроннолучегого нагрева печи.

Температура на поверхности материала при электроннолучевом нагреве его в электропполучсвой и "IH 1 измерястся информационным блоком 2 (например, сканирующим пkkpoikekром), обегающим поверхность расплава по определенной, заданной траектории. Период просмотра поля выбирается намного большим периода движения электронного пучка. В результате этого происходит наблюдение за динамикой температуры каждого элемента поля в процессе нагрева и охлаждения. За цикл опроса измеряется температура всей поверхности. Сигнал с выхода блока 2 поступает в

10 блок вы <исленпя средней температуры 3 за время опроса каждого элемента поверхности.

3Т0< сигнал сравнивается в блоке сравнения 4 с удвоенным эт"-„ëokkkkûì сигналом, записанным в программном блоке 5, и в результате

15 сравнения в n.»k» нз блоков памяти 6 и 7 (констру ктивно э и блоки целесообразно выполнить н» магнитных барабанах) через коммутатор 8 записывается сигнал, амплитуда которого U (x, g) = U" (х, у), где U" (х, у)—

20 эталонный сигнал, соответствующий требуемому распределению температуры по поверхности, ЛУ(л, у) — отклонение температуры от требуемой.

На приведенном чертеже подвижные (сред25 ние) контакты коммутатора .в каждой из четырех групп замкнуты с неподвижными (край имп справа) -.àêèì образом, что в данном цикле съема информации обеспечивает запись сигнала (<(x, «) в первый бчок памяти

30 6. В сл<,n k<»k<»i : 1<"р ;«д спроса подвижны

418836 контакты коммутатора 8 замыкаются с противоположными неподвижными контактами, и запись рабочего сигнала производится уже во втором блоке памяти 7, а сигнал с блока памяти б следует к блокам формирования скорости развертки и амплитуды воздействия (9 и 10). При этом информация в блоки 0 и 7 записывае i с:J JJOO Iepc;If!0 с on! IJI;!I

Г Iiе?|1 и! !фОР?|! Jli IJH с 0 fol<01 ис!м JITII oc) IILcc i вfsIcJñil также поочередно, ио уже с уме!IL?Jicnиым в и раз периодом, равным периоду сканирования поля пучком воздействия. За счет этого в Tcnånèc 11 периодов воздейс?вия осуществлстся воздействие с такой c!(opocTblo движспи)1 пу<1ка И T3 I(011 I:)In JIHTyi70IJ, KOTop1.lc приводят рассогласование сигнала к пулю ио всему полю. Закон изменения скорости дви)кеиия и мощности электронного пучка, который может быть любым, рассчитывается в вычислительном блоке 3.

Поступающий пз блока памяти (6 или 7) управляющий сигнал используется для корректирования мощности пучка воздсйст!)!!1! или скорости его перемещения по»ол!о, и.!и того и другого вместе.

Регулирование Te? Inep J J yp I!Or o Jlo. Isi JIy i c.,i корректирования одной мощности пучка воздействия может быть осуществлено в печах, где возможно быстродействующее (например, с помощью управляемых тиратроиов) управление а»одным напряжением печи.

В случае, когда управление мощностью электронного пучка производится медленно (с помощью электромеханического привода), оперативное корректирование (выравнивание) температурного поля производится путем регулирования скорости движения электронного пучка по поfllo. При этом общий уровень температурного поля может отличаться от зада!1ного (при достигнутой заданной конфигурации этого поля), что может быть компенсировано с помощью медленно действующего приводя.

3 i o допуc I H. JJÎ, тяк кяк колсояния 00!исго уровня температуры происходяпг медленно.

Гякп?! Образо?11, воздсиствие n JJ noncp.

Развертка электронного пучка осуществляется с помощью генератора отклоняющих напряжений 1 !. Напряжение с этого геиератора через делитель частоты )2 управляет

|азвер?кой температурного поля C»;Jfllrpylolflcro пирометра. Блок перекл!010. <ия 13 управ

f? JJ áOJ< )J! 1<0 |1.;! )iTi7JOI);J 8, JJJ>J. Jl

В предложенном устройстве точность регулирования процесса электроннолучевого нагрева повышена за счет получения среднего распределения температуры по полю за несколько кадров воздействия, а также за счет ясиихрониогo сьема информации и воздейст1|ия, что позволяет оптимально распределять воздействие ири нагреве, изменяя мощиос ь

JJ?, |41<а и cJ

Устройство может быть применено, например, при электроннолучевой плавке, термической ооряботке матерна.70в, ияиылсиия плсJ I <3 J<.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования процесса электроннолучевого, нагрева печи, содержащее сканирующий пирометр с отклоняющей системой, программный блок, соединенный со входом блока сравнения, генератор отклоняющих напряжений, блок формирования амплитуды воздействия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и .надежнос!и регулирования, в него введены блоки па?!1!т!1, блок формирования скорости развертки, делитель частоты, коммутатор, блок переключения и блок вычисления средней температуры, вход которого соединен с выходом сканирующего пирометра, а выход — со входом блока сравнения, выход которого через подвижный и замкнутый неподвижный контакты первой контактной группы коммутатора подключен ко входу первого блока памяти, выход которого соединен с неподвижным разомкнутым контактом второй контактной группы; разомкнутый неподвижный контакт первой

40 контактной группы коммутатора соединен со входом второго блока памяти, выход которого

1ерез неподвижный замкнутый и подвижный контакты второй контактной группы соединен со входом блока формирования амплитуды

45 воздействия и через блок формирования скорости развертки — - со входом генератора отклоняющих иаиря)кеиий, выход которого подключ<и к отклоняющим катушкам печи и ко в;Оду делителя частоты, выход которого сое50 дипен с отклоняющей системой сканирующего пирометря, с входом программного блока и через иодви)кпый и замкнутый неподви)кный контакты четвертой контактной группы коммутатора — с управляемым входом первого

55 блока пам)1 и; а управляемый вход второго блока памяти через соответствующие контакты третьей группы соединен с выходом гсие)»<7

418836

Составитель M. Столярова

Техред Е. Борисова

Корректор А. Степанова

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1630 13 Изд. М 611 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4,:5