PL51656B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. X. 1966 51656 KI. 21 g, 21/01 MKP II 01 i & Twórca wynalazku: mgr inz. Czeslaw Bobrowski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków (Polska) Elektryczny uklad zasilania i sterowania sondy lampowego generatora neutronów Przedmiotem wynalazku jest elektryczny uklad zasilania i sterowania sondy lampowego genera¬ tora neutronów, sluzacy do glebinowego karotazu neutronowego odwiertów w poszukiwaniach zlóz ropy naftowej i ustalaniu zasobów zloza, a po¬ nadto do automatyzacji procesów hutniczych przy przerobie i wzbogacaniu niektórych rud na przyklad kadmowych.Znane dotychczas rozwiazania tego typu ukladu skladaja sie z transformatora wysokiego napiecia, z którego pobiera sie napiecie do sterowania lam¬ py neutronowej w taki sposób, ze podaje sie je na transformatorowy przesuwnik fazowy a na¬ stepnie na dwukaskadowy wzmacniacz - ogra¬ nicznik. Na wyjsciu tego wzmacniacza otrzymuje sie prostokatne symetryczne impulsy, które sa podawane na obwód rózniczkujacy, skad po zróz¬ niczkowaniu jednego impulsu prostokatnego pow¬ staja dwa ostre impulsy, które poprzez diody sa rozdzielone i przesylane na dwa jednostabilne multiwibratory. Dodatnie impulsy z obu multiwi- bratorów sa wzmacniane na podwójnej triodzie obciazanej wspólnym oporem anodowym, z które¬ go odbiera sie ujemne impulsy o amplitudzie ok. 200 V.Te impulsy poprzez transformator pradowy sa podawane na katode lampy neutronowej. Trans¬ formator pradowy przeznaczony jest do pomiaru pradu jonowego, z którego impulsy sa zbierane i wzmacniane na pentodzie a nastepnie poprzez 10 15 20 25 30 wybierak telefoniczny przesylane do pomiarowej stacji naziemnej na oscylograf. Oscylograf jest wskaznikiem cisnienia w lampie neutronowej. Re¬ gulacja cisnienia w lampie neutronowej odbywa sie za pomoca sterowania poprzez wybierak tele¬ foniczny odpowiedniego autotransformatora pola¬ czonego szeregowo z bareterem i grzejnikiem za¬ sobnika izotopów wodoru. Poza tym przy stoso¬ waniu lampy neutronowej nowszego typu, wy¬ posazonej w oslone antydynatronowa tarczy stosu¬ je sie odpowiedni przetwornik tranzystorowy pod¬ wieszony na potencjale wysokiego napiecia, wy¬ twarzajacy wymagana róznice potencjalów pomie¬ dzy tarcza a oslona antydynatronowa.Ten znany uklad zasilania i sterowania ma liczne wady i niedogodnosci polegajace na tym, ze uklad ulega latwo uszkodzeniu co wynika glów¬ nie stad, ze sonda pracuje na glebokosciach do 4000 m gdzie temperatura wynosi ponad 130°, w której elektroniczne elementy takie jak lampy i oporniki silnie przegrzewaja sie i ulegaja znisz¬ czeniu. Ponadto uklad ten odznacza sie duzym poborem mocy, znacznym ciezarem oraz duzymi wymiarami gabarytowymi a przetwornica tranzy¬ storowa podwieszona na potencjale wysokiego na¬ piecia wprowadza szkodliwa pojemnosc pasozyt¬ nicza, co wymaga równiez ciaglej wymiany baterii zasilajacych. Ponadto jest konieczny ciagly nad¬ zór nad wlasciwa praca lampy ze wzgledu na po- 51656s 51656 4 Odpowiednio dobrane eksperymentalnie oporno¬ sci 28 i 29 oraz pojemnosci 30 i 31 zapewniaja uzyskanie zadanego prostokatnego ksztaltu impul¬ su, podawanego na wszystkie elementy lampy 13. 9 Kondensator 30 sluzy do odbierania sygnalu do sterowania aparatury rejestracyjno-pomiarowej na stacji naziemnej.Transformator 1 jest podlaczony zaciskami 3 do sieci o napieciu zmiennym, sinusoidalnym o cze- 10 stotliwosci kilkuset Hz i napieciu kilkuset wol¬ tów. Na wyjsciu transformatora 1 uzyskuje sie impulsy napiecia o wysokosci od kilkudziesieciu do stukilkudziesieciu kV, o ksztalcie prostokat¬ nym i dlugosci czasu trwania impulsu od kilku- 15 na stu do kilkuset (uisek.W przypadku zastosowania odpowiednich mate¬ rialów magnetycznych, charakteryzujacych sie wy¬ soka indukcja magnetyczna i dostatecznie krót¬ kich impulsów wysokiego napiecia, wymiary ge- 20 ometryczne transformatora 1 moga byc wystar¬ czajaco male, aby transformator 1 mógl sie po¬ miescic w sondzie. Impuls wysokiego napiecia, uzyskanego z transformatora 1 wynoszacy powy¬ zej 50 kV, jest wystarczajaco wysoki do generacji 25 neutronów, wówczas lampa 13 moze pracowac bez podwajajacych kondensatorów 17 i 18. W celu uzyskania odpowiedniej róznicy potencjalu po¬ miedzy antydynatronowym cylindrem 20 a tarcza 19, wysokonapieciowy zacisk 16 laczy sie bezpo- ao srednio z cylindrem 20, natomiast tarcze 19 laczy sie z zaciskiem 16 poprzez odpowiednio dobrany opór.Elektryczny uklad zasilania i sterowania son¬ dy lampowego generatora neutronów wedlug wy- 35 nalazku wykazuje duza pewnosc i stabilnosc pra¬ cy dzieki zastosowaniu transformatora impulsowe¬ go i wzmacniacza magnetycznego. Ponadto, uklad odznacza sie malymi wymiarami geometrycznymi, niewielkim ciezarem i jest prosty w obsludze. trzebe stalego korygowania pradu zarzenia zasob¬ ników izotopów wodoru.Tych wad nie ma elektryczny uklad zasilania i sterowania sondy lampowego generatora neu¬ tronów wedlug wynalazku, który zawiera trans¬ formator impulsowy o regulowanym czasie trwa¬ nia impulsu, zasilajacy niskonapieciowe elementy lampy neutronowej poprzez system diod krzemo¬ wych i prosty uklad wzmacniacza magnetyczne¬ go, a koncówka wysokonapieciowa tego transfor¬ matora zasila tarcze i cylinder antydynatronowy lampy poprzez odpowiedni uklad kondensatorów wysokonapieciowych.Uklad wedlug wynalazku jest przedstawiony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku.Uklad zawiera impulsowy transformator 1, któ¬ ry sklada sie z dlawika 2, wykonanego na toroi- dalnym rdzeniu, o prostokatnej petli histerezy, podlaczonego zaciskami 3 do sieci i zaopatrzone¬ go w odczepy 4, którymi jest polaczony za pomo¬ ca odczepów 5 z pierwotnym uzwojeniem 6, na¬ winietym wraz z wtórnym uzwojeniem 7 na toro- idalnym rdzeniu o prostokatnej petli histerezy.Uzwojenie 7 jest zaopatrzone w odczepy 8, 9 i 10 z których odczep 8 jest uziemiony, natomiast od¬ czepy 9 i 10 sa polaczone z mostkowym systemem diod 11 w taki sposób, ze impulsy dodatnie z tego mostka sa podawane na jonizacyjny cylinder 12 neutronowej lampy 13, natomiast impulsy ujemne sa podawane na regulacyjno-pomiarowy cylinder 14 lampy 13.W sklad impulsowego transformatora 1 wcho¬ dzi ponadto opornik 15, który jest polaczony sze¬ regowo z dlawikiem 2 i uwzwojeniem 6, Wyso¬ konapieciowa koncówka 16 transformatora 1 jest podlaczona do wysokonapieciowych, podwajaja¬ cych kondensatorów 17 i 18, z których kondensa¬ tor 17 zasila tarcze 19 lampy 13, a kondensator 18 zasila antydynatronowy cylinder 20 lampy 13.Lampa neutronowa 13 spelnia dwie funkcje: jako generator neutronów a zarazem jako kenotron wy¬ sokonapieciowy. Pomiedzy elementami lampy 13 a zewnetrznymi okladzinami kondensatorów 17 i 18 i wewnetrzna czescia oslony sondy istnieja pojemnosci pasozytnicze 21 i 22, których podla¬ czenie przedstawione jak na rysunku zapewnia uzyskanie dowolnej róznicy potencjalów pomiedzy tarcza 19 a antydynatronowym cylindrem 20.W przypadku stosowania tego ukladu do innych celów niz sonda, ten sam efekt mozna uzyskac podlaczajac kondensator dobrany, w zaleznosci od potrzeby na miejsce pojemnosci 22.Lampa 13 pracuje przy okreslonym cisnieniu denteru, przy czym regulacja cisnienia w lampie 13 odbywa sie za pomoca magnetycznego wzmac¬ niacza 23 i polega na regulowaniu pradu w grzej¬ nikach zasobników 24 izotopów wodoru. Urzadze- nde podmagnesowujace pradu stalego wzmacniacza 23 jest podlaczone do zacisków 25 a napiecie zasi¬ lajace jest podlaczone do zacisków 26 i masy. Na¬ tomiast uzwojenie regulacyjne wzmacniacza 23 jest podlaczone do zacisków 27. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektryczny uklad zasilania i sterowania sondy lampowego generatora neutronów zawierajacy transformator impulsowy, mostkowy system diod, wzmacniacz magnetyczny oraz lampe neutronowa, pracujaca zarówno jako generator neutronów i ja¬ ko kenotron wysokonapieciowy znamienny tym, ze impulsowy transformator (1) ma wtórne uzwo¬ jenie (7), zaopatrzone w odczepy (8, 9 i 10), z któ¬ rych odczep (8) jest uziemiony a odczepy (9 i 10) sa polaczone z mostkowym systemem diod (11) przy czym impulsy dodatnie z mostka sa podawa¬ ne na jonizacyjny cylinder (12) lampy (13) a im¬ pulsy ujemne na regulacyjno-pomiarowy cylinder (14) lampy (13), natomiast wysokonapieciowa kon¬ cówka (16) transformatora (1) jest podlaczona do wysokonapieciowych, podwajajacych kondensato¬ rów (17 i 18), z których kondensator (17) zasila tarcze (19) lampy (13) a kondensator (18) zasila antydynatronowy Cylinder (20) lampy (13). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55KI. 21 g, 21/01 51656 MKP H 01 ) f/g 1 PL