SU1559323A1 - Устройство дл импульсного намагничивани ферромагнитных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах дл  неразрушающего контрол  механических свойств стального проката в потоке производства. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и КПД достигаетс  введением в устройство генератора 8 линейного напр жени , сумматора 9, блока 10 пам ти, дополнительного коммутатора 11. Устройство содержит также тактовый генератор 1, блок 2 управлени , источник 3 питани , коммутатор 4, блок 5 сравнени , накопительный конденсатор 6, намагничивающую систему 7. В описании изобретени  приведены функциональные схемы коммутатора 4 и дополнительного коммутатора 11. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

ел ел

Ј

I

00

Фие.1

Изобретение относитс  к исследованию физических и химических свойств металлов и сплавов и может быть использовано в устройствах дл  неразрушающего контрол  механических свойств стального проката в потоке производства.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и КПД.

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - схема коммутатора при работе устройства с намагничивающей системой, имеющей среднюю точку; на фиг.З - то же, при работе устройства с намагничивающей системой без средней точки; на фиг.4 - схема дополнительного коммутатора.

Устройство состоит из тактового генератора 1, соединенного с блоком 2 управлени , регулируемого источника 3 питани ,, коммутатора 4, первый управл ющий вход которого соединен с блоком 2 управлени , блок 5 сравнени  , выход которого соединен с блоком 2 управлени , накопительного кон

денсатора 65 соединенного с коммутатором 4 и входом 5 сравнени j намагничивающей системы 7, подсоединенной к коммутатору 4, генератора 8 линейного напр жени , вход управлени  которого соединен с блоком 2 управлени , сумматора 9, первый вход которого соединен с генератором 8 линейного напр жени , второй вход - с блоком 2 управлени , выход - с управл ющим входом регулируемого источника 3 питани , блока 10 пам ти, информационный вход которого соединен с накопительным конденсатором 6, управл ющий вход - с блоком 2 управлени , а выход - с третьим входом сумматора 9р дополнительного коммутатора 11,

включенного между регулируемым источ- Д5 Р°стом выходного напр жени  регулиником 3 питани  и накопительным конденсатором 6 компаратора 12, вход которого св зан с накопительным конденсатором 69 а выход - с входом управлени  дополнительного коммутатора 11 и вторым управл ющим входом коммутатора 4 Коммутатор 4 по фиг.2 содержит управл емые вентили (оптрон- ные тиристоры) 13 и 14, логические элементы И 15 и 16 и инвертор 17. Коммутатор 4 по фиг.З состоит из управл емых вентилей (оптронных тиристоров ) 18-21, логических эл ементов И 22 и 23 и инвертора 24, Дополнитель50

55

руемого источника 3 питани . Когда напр жение на накопительном конденсаторе 6 достигает величины, опреде л емой порогом срабатывани  блока 5 сравнени , последний срабатывает и переводит блок 2 управлени  в исход ное состо ние. При этом вновь блоки руетс  генератор 8 линейного напр жени , сумматор 9, регулируемый источник 3 питани , открываетс  бло 10 пам ти и зар д накопительного конденсатора 6 прекращаетс . На управл ющий вход коммутатора 4 с бл ка 2 управлени  с некоторой задерж0

5

0

ный коммутатор 11 (фиг.4) содержит оптронные тиристоры 25-28 и инвертор 29.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии напр жение на накопительном конденсатрре 6 равно нулю. Выходной сигнал блока 2 управлени  блокирует генератор 8 ли нейного напр жени , сумматор 9 и открывает блок 10 пам ти. При этом выходное напр жение регулируемого источника 3 питани  равно нулю. Устройство находитс  в режиме ожидани .

С приходом тактового импульса с генератора J срабатывает блок 2 управлени , разблокиру  генератор 8 линейного напр жени  и сумматор 9. Блок 10 пам ти переводитс  в режим хранени , и его выходное напр жение пропорционально напр жению на накопительном конденсаторе 6, которое было в момент срабатывани  блока 2 управ- 5 лени  (в первом цикле работы устройства равно нулю4). Компаратор 12 выполнен с гистерезисом и поэтому даже при нулевом входном напр жении находитс  в одном из устойчивых состо ний . Предположим, что это состо ние соответствует положительному входному напр жению. С выхода сумматора 9 на вход регулируемого источника 3 питани  поступает линейно нарастающее напр жение, с ростом которого увеличиваетс  выходное напр жение последнего, зар жающее через дополнительный коммутатор 1I накопительный конденсатор 6. При этом пол рность зар да определ етс  выходным напр жением компаратора 2, которое управл ет дополнительным коммутатором 11. Напр жение на накопительном конденсаторе 6 возрастает вместе с

0

5

0

0

5

руемого источника 3 питани . Когда напр жение на накопительном конденсаторе 6 достигает величины, определ емой порогом срабатывани  блока 5 сравнени , последний срабатывает и переводит блок 2 управлени  в исходное состо ние. При этом вновь блокируетс  генератор 8 линейного напр жени , сумматор 9, регулируемый источник 3 питани , открываетс  блок 10 пам ти и зар д накопительного конденсатора 6 прекращаетс . На управл ющий вход коммутатора 4 с блока 2 управлени  с некоторой задерж51

кой, необходимой дл  надежной блокировки регулируемого источника 3 питани , поступает импульс, открывающий соответствующие элементы коммутатора 4. Происходит разр д накопительного конденсатора 6 через намагничивающую систему 7, представл ющую собой соленоид.

Параметры соленоида выбираетс  таким образом, чтобы процесс разр да накопительного конденсатора 6 через него носил характер затухающих колебаний. При этом в процессе разр да накопительного конденсатора 6 через соленоид проходит только перва  полуволна этих колебаний, так как при спадании тока разр да до нул  соответствующие тиристорные ключи коммутатора 4 автоматически закрываютс . Вследствие этого накопительный конденсатор 6 оказываетс  перезар женным в противоположную пол рность. Устройство вновь переходит в режим ожидани . При этом блок 10 пам ти открыт и его выходной сигнал пропорционален абсолютному значению напр жени  на накопительном конденсаторе б, образовавшегос  за счет его разр да врез намагничивающую систему 7.

С приходом следующего тактового импульса с генератора 1 вновь срабатывает блок 2 управлени , разблокиру  генератор 8 линейного напр жени  сумматор 9, и закрывает блок 10 пам ти б При этом выходное напр жение регулируемого источника 3 питани  начинает плавно возрастать, но уже не с нул , а с уровн , определ емого выходным напр жением блока 10 пам ти, т.е. с напр жени , имеющегос  на накопительном конденсаторе б Так как компаратор 12 находитс  в положении, определ емом пол рностью на накопительном конденсаторе 6, и открывает соответствующие каналы дополнительного коммутатора 11, то происходит доэар д конденсатора 6 той же пол рности до величины, определ емой порогом срабатывани  блока 5 сравнени ,

Дальнейша  работа устройства аналогична описанной с той лишь разницей , что коммутатор 4 под воздействием выходного сигнала компаратора 12 по сигналу, приход щему с блока 2 управлени , подключает выводы на

593236

магничивающей системы 7 к накопительному конденсатору 6 таким образом, чтобы сохранить неизменными направлени  тока разр да через нее независимо от пол рности зар да накопительного конденсатора 6.

Таким образом в процессе работы Ю устройства происходит не зар д накопительного конденсатора 6 от нул  до заданного урогч , как в известном устройстве, а лишь его зар д до необходимого уровн , что дает возможность 15 осуществить этот процесс гораздо быстрее, чем в известном устройстве, затрачива  при этом значительно меньше энергии, потребл емой от источника питани , т.е. повысить КПД, 20

Claims (4)

1. Устройство дл  импульсного намагничивани  ферромагнитных материа25 лов, содержащее последовательно соединенные тактовый генератор и блок управлени , источник питани , коммутатор, первый управл ющий вход которого соедин л с блокам уппавле-

30 ни , опок сравнени , выход которого соединен с Гчгю.-ом управчени , накопи- тельный конденсатор, r-оединеачый с входом коммутатора и входом Ьгтока сравнени , намагничивающую систему, подключенную к выходу коммутатора, отличающеес  тем, что. с целью,повышени  быстродействи  н КПД, в %iro введены генератор линейного напр жени , уцрз чтг t,ul г о,г

4Q которого соединен с выходом блока

управлени , сумматор, первый в:;од которого соепикен с выходом генератора линейного напр жени , второй вход - с выходом блока управлени , а ЕЬТХОД 45 с управл ющим входом источника питани , блок пам ти, информационный вход которого соединен с накопительным конденсатором, управл ющий вход - с выходом блока управлени , а выход 5Q с третьим входом сумматора, дополнительный коммутатор, включенный между источником питани  и накопительным конденсатором, компаратор, вход которого соединен с накопительгс ным конденсатором, а выход - с зходом управлени  дополнительного коммутатора и вторым у г. равн ющим входом основного комиута -ср; , при iCM источник пг,/cJffKJi выг.сллс ь pt гушфуемь.к.

35

2.Устройство по п.отличающеес  тем, что коммута- тор содержит два управл емых вентил , инвертор и два логических эле- йента И, первые входы которых соединены с первым входом управлени , а выходы соединены с цеп ми управлени  соответствующих управл емых вентилей , выход инвертора соединен с вторым входом первого логического элемента И, второй вход второго логического элемента И соединен с входом инвертора и вторым входом управлени , анод первого управл емого вентил  соединен с катодом второго управл емого вентил  и подключен к входу коммутатора, а катод первого управл емого вентил  и анод второго управл емого вентил  подключены к выходу коммутатора,

3.Устройство по пп.1 и 2, о т - личагощеес  тем, что намагничивающа  система выполнена на соленоиде с отводом от средней точЧ О

0

5

0

5

ки, который соединен с вторым выводом накопительного конденсатора.

4. Устройство по п.1, отличаю щ е ес  тем, что коммутатор содержит четыре управл емых вентил  соединенных между собой по мостовой схеме, инвертор и два логических элемента И, первые входы которых соединены с первым входом управлени , а выходы соединены с цеп ми управлени  управл емых вентилей противоположных плеч моста, выход инвертора соединен с вторым вхо- , дом первого логического элемента И, второй вход второго логического элемента И соединен с входом инвертора и вторым входом управлени , при этом диагональ моста, образованна  точками соединени  одноименных полюсов управл емых вентилей, соединена с выходом коммутатора, а диагональ моста , образованна  точками соединени  противоположных полюсов управл емых вентилей, подсоединена к входу коммутатора .

(f/wppe tixttf цпраВ- it-f-o лею ) у

ffepЈw М ЪупраИлепа 

Шшоди oSmSttfpe/nopatS fame, z ffflpalj e/fu

8йт$нц к&акнивЈ

енемет ь

$Ж2

«S 5

1

II

CS tkb

|s, §

g /Мошаэ -нэрном fiHOHwauinuoxw у

II

H

f°i

Ǥ&

1

5 J1

Q

i 5 f

§