Устройство управления источником возбуждения эмиссионных спектров

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >879?50 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 31,07,78 (21) 2650424/18-21 с присоединением заявки №(53)M. Кл.

Н 03 К 3/53

Государстееииый комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.11,8} . Бюллетень ¹4}

Дата опубликовакия описания 09,11.81 (53) УДК621,374 (088.8) В. Н. Кудюкин и В. И. Мухортов:,(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) устРОЙстВО у}}РАВт}ения истОчникОм

ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ

Изобретение относится к областй импульсной техники, а именно к устройствам электронного управления источников возбуждения эмиссионных спектров, и может быть использовано в металлургии, химической и горнорудной промышленности при эмиссионном спект" ральном анализе химического состава различных материалов.

Известно устройство амплитудного тО управления источником возбуждения эмиссионных спектров, содержащее зарядный контур емкостного накопителя энергии разряда, блок поджига с разрядником-излучателем, амплитуднот5 задающий делитель напряжения заряда накопителя, компараторный диод, исгочник опорного напряжения и компараторный орган. Анод компараторного диода соединен с амплитудно-задающим делителем, а катод — с разделительной (дифференцирующий) цепочкой, установленной на входе компараторного органа }7 .

Недостатком известного устройства является зависимость длительности и величины напряжения управляющего импульса, снимаемого с разделительной цепочки от скорости роста (периода,,крутизны) зарядного напряжения на накопителе.

Это снижает точность стабилизации заданной амплитуды напряжения заряда накопителя при питании его нестабилизированным напряжением.

Кроме того, известное устройство не обеспечивает достаточно точную стабилизацию энергии разряда накопителя при малых частотах следования разряда.

Можно увеличить величилу управляощего импульса соответствующим усилением и снизить его длительность до момента ограничения и срабатывания блока поджига, увеличив чувствительность усилителя с одновременным ужесточением требований к источнику опорного напряжения. Однако это, в свою

879/50 очередь, может привести к снижению помехоустойчивости и усложнению источника возбуждения спектра, Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство амплитудного управления источником возбуждения эмиссионных спектров Ы, Это устройство содержит блок заряда емкостного накопителя энергии разряда, блок управления разрядом, компараторный орган с источником опорного напряжения с разделительной цепочкой, блок поджига и разрядник-излучатель, Компактный орган состоит из компараторного диода и чувствительного элемента, выполненного в виде электромагнитного реле, сблокированного с блоком поджига посредством электромеханического контакта, Обмотка реле одним концом подсоединена через компараторный диод к емкостному накопителю энергии разряда, а другим через резистивно-емкост r ную цепочку - к источнику опорпогo напряжения., В исходном состоянии компараторный диод заперт заданным опорным напряжением,, При заряде емкостного накопителя повышается напряжение на компараторном диоде, По достижении напряжением величины напряжения отпирания компараторный диод открывается и реле срабатывает, замыкая электромехани ческий контакт, запускающий блок поджига, Запуск блока поджига приводит к пробою разрядника-излучателя искрой малой энергии и разряду накопителя через блок управления разрядом и разрядник-излучатель, После разряда на- 40

Копителя схема возвращается в исходное состояние, начинается заряд накопителя и повторение описанного цикла, Однако цри питании накопителя нестабилизированным напряжением и при повышенных частотах следования разрядов имеет место разброс момента срабатывания электромагнитного реле относительно момента компарирования, обусловленный инерционностью возникновения тока срабатывания в обмотке реле и замыкания контактов, что приводит к снижению точности стабилизации энергии разрядных импульсов

55 тока.

Цеш ю изобретения является повышение стабильности разрядных импульсов, Г!ос тавленная цель дос тш а «тс я I «и, что в устройство, содержащее емкое.тный накопитель, подключенный к блоку управления зарядным контуром и блоку управления разрядным контуром, выход которого связан с разрядникомизлучателем, а управляющий вход сое— динен через последовательно включенные блок поджига.и усилитель с разделительной емкостной цепочкой с выходом компаратора, подключенного к стабилизированному источнику питания и источнику опорного напряжения и содержащего входной защитный диод, введен делитель напряжения, крайние выводы которого соединены с емкостным накопителем, а средний вывод подключен к входному защитному диоду компаратора.

При этом стабилизированный источ— ник питания содержит трехзвенный делитель напряжения, к среднему звену которого подключен компаратор, а крайние звенья выполнены синхронно peryлируемьии, На фиг ° 1 представлена блок — схема устройства; на фиг. 2 — вариант подключения компаратора к стабилизированному источнику питания.

Устройство содержит блоки управления 1,2 соотв,:=- c aeuno зарядным и разрядным контурами,емкостный накопитель энергии разряда 3,делитель напряжения

Р состоящий,.например, из резисторов

4 и 5, компаратор б и разрядник-излучатель 7.

Компаратор содержит защитный диод 8, чувствительный. элемент 9, источник опорного напряжения 10 и стабилизированный источник питания ll, Чувствительный элемент 9 кЬмпараторпого органа выполнен в виде полупроводникового электронного реле, например триггера Шмидта, Один из полюсов питания реле подключен непосредственно к источнику питания 11, имеющему напряжение по величине не менее суммы опорного напряжения и напряжения питания реле фиг. 1 ).

Вход электронного реле подсоединен через защитный диод 8, подключенный в прямом направлении с накопите. — . лем 3 к амплитудно †задающе делителю (возможно и непосредственное под- . ключение входа реле к накопителю 3), вывод — через цепочку, состоящую из конденсатора 12 и резистора 13 к усилителю 14, Усилитель 14 электрически связан -с блоком поджига 15, сое8797зО диненным с DJIoKoM унравлення 2 разрядным контуром °

Для обеспечения заданного опорного напряжения при номинальном напряжении питания реле устройства может быть снабжено стабилизированным источником напряжения (фиг. 2), имеющим напряжение по величине не менее суммы максимального опорного напряжения и номинального напряжения питания реле ° 10

При этом стабилизированный источник питания 11 соединен с нагрузкой, выполненной в виде трехзвенного делителя напряжения на сопротивлениях 16, 17 и 18. Крайние звенья делителя 1б 15 и 18 выполнены синхронно-регули- руемыми, так как общее сопротивление делителя постоянно. К среднему звену делителя 17 параллельно подключено к клеммам 19 (выполняющей функции ис- zo точника опорного напряжения 10 на фиг. 1) и 20 электронное реле.

В исходном состоянии напряжение на накопителе 3 равно нулю, так как устройство управления 1 зарядным кон- 25 туром отключено от питающей сети.

Регулируя одним переключателем величины сопротивления крайних звеньев делителя, устанавливают заданное опорное напряжение, отбираемое ЗО с клеммы 19. При этом на реле 9 подается номинальное напряжение питания, и оно находится в одном из двух возможных состояний равновесия (например, открыта правая половина триггера З5

Шмидта, а левая закрыта из-за наличия отрицательного запирающего потенциала на базе транзистора левой поло вины, вследствие отсутствия входного напряжения и нулевого потенциала на накопителе) . Анод защитного диода 8 находится под нулевым потенциалом, а катод — под положительным потенциалом входа реле, Что предохраняет полупроводниковую структуру входа реле, от разрушения, Устройство работает следующим образом, При подключении блока 1 управления зарядным контуром к питающей сети накопитель 3 заряжается и напряжение на нем повышается. По достижении напряжением величины напряжения отпирания диода 8 последний отпирается и по мере дальнейшего роста напряже55 ния на накопителе растет напряжение на входе реле 9. Когда напряжение на входе достигнет напряжения порога срабатывания, реле 9 скачком, благодаpfl. наличию в схеме положительной обратной связи, переходит по второе состояние равновесия (например, левая половина триггера Шмидта открывается, правая закрывается), При этом переходе возникающий в реле 9 перепад напряжения через разделительно-емкостную цепочку l 2,13 и усилитель 14 . передается на вход блока поджига 15, срабатывание которого приводит к пробою разрядника-излучателя 7 искрой малой энергии и разряду накопителя 3, заряженного до заданного напряжения, через блок 2 управления разрядньи контуром и разрядник-излучатель. После разряда накопителя схема возвращается в исходное состояние, и цикл повторяется с частотой, определяемой параметрами блоков управления l, 2 зарядньж и разрядньи контурами, Перепад напряжения, возникающий при переходе реле из одного состояния в другое, по амплитуде, крутизне и длительности, вследствие наличия по" лсжительной обратной связи, не зависит от скорости роста (крутизны, периода, частоты) заряда накопителя, что способствует повьппению точности атаби. лизации энергии разрядных импульсов тока в широком диапазоне часпоты и крутизны зарядных напряжений на накопителе.

Благоприятным фактором, способствующим повьппению точности стабилиза-.. ции разрядной энергии, является и то, что значение опорного напряжения, отбираемого с амплитудно-задающего делителя, напряжения порога срабатывания реле в момент компарировання близки между собой и сравниваются непосредственно на входе компараторного органа, Формула изобретения

1. Устройство управления источником возбуждения эмиссионных спектров, содержащее емкостный накопитель, подключенный к блоку управления зарядным контуром и блоку управления разрядньм контуром, выход которого связан с разрядником-излучателем, а управляющий вход соединен через последовательно включенные блок поджига и усилитель с разделительной емкостной цепочкой с выходом компаратора, подключенного к стабилизированному источнику питания и источнику опорного

879750

;напряжения и содержащего входной защитный диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности разрядных импульсов, в него введен делитель напряжения, крайние выводы которого соединены с емкостным накопителем, а средний вывод подключен к входному защитному диоду компаратора, f

2, Устройство по, п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что стабилизированный источник питания содержит грехзвенный делитель напряжения, к среднему звену которого подключен компаратор, а крайние звенья выполнены синхронно регулируемыми °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал прикладной спектроскопии. Минск, 1974, т. ХХ, вып ° 2, с, 327.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 415788, кл. Н 03 К 3/53, 1972.

879750

Составитель Л. Колосков

Редактор Н. Козлова Техред Е.Харитончик Корректор M. Демчук

Заказ 9739/27 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035 Москва Ж-35. Ра шская наб,< д, 4 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4