SU418836A1 - - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического регулировани  темнературного пол  на поверхности материла при нагреве его в электронно-вакуумных печах.

Известно устройство дл  автоматического регулировани  температурного пол  на поверхности металла, нагреваемого в электронно-вакуумной печи, в котором по определенной траектории перемещаетс  п тно съема информации (точка измерени  температуры) и следом за ним (синхронно с ним) перемещаетс  п тно воздействи  (электронный пучок ), мощность которого управл етс  но сигналам с информационного устройства. В этом устройстве коррекци  получаемого температурного нол  осуществл етс  регул торол мощности пучка, который св зан с блоком сравнени  через блоки задержки.

Предложенное устройство отличаетс  тем, что в него введены блок пам ти, блок формировани  скорости развертки, делитель частоты , коммутатор, блок переключени  и блок вычислени  средней температуры.

На чертеже дана блок-схема устройства дл  регулировани  процесса электроннолучевого нагрева печи.

Температура на поверхности материала при электроннолучевом нагреве его в электроннолучевой печи 1 1змер етс  информационным блоком 2 (например, сканирующим ниромет2

ром), обегающим поверхность расилава по определенной , заданной траектории. Период просмотра пол  выбираетс  намного больщим периода движени  электронного пучка. В результате этого происходит наблюдение за динамикой температуры каждого элемента пол  в процессе нагрева и охлаждени . За цикл онроса измер етс  температура всей поверхности . Сигнал с выхода блока 2 поступает в

блок вычислени  средней температуры 3 за врем  онроса каждого элемента поверхности. Этот сигнал сравниваетс  в блоке сравнени  4 с удвоенным эталонным сигналом, записанным в нрогралпгном блоке 5, и в результате

сравнеин  в один из блоков пам ти 6 и 7 (конструктивно эти блоки целесообразно выполнить на магнитных барабанах) через коммутатор 8 записываетс  сигнал, амплитуда которого и (х, у) и (х, у), где U (х, у) -

эталонный сигнал, соответствующий требуемому распределению температуры по поверхности , , ;/) - отклонение температуры от требуемой.

На приведенном чертеже подвижные (средние ) контакты коммутатора .в каждой из четырех групп замкнуты с неподвижными (крайними справа) таким образом, что в данном цикле съем  информации обеспечивает запись сг гн;;л;1 {х,// в первый блок пам ти

6. В слс;иК) ucjiiii i. спроса подвижны:контакты коммутатора 8 замыкаютс  с противоположными неподвижными контактами, и запись рабочего сигнала производитс  уже во втором блоке пам ти 7, а сигнал с блока пам ти 6 следует к блокам формировани  скорости развертки и амплитуды воздействи  (9 и 10). При этом информаци  в блоки 6 и 7 записываемс  поочередно с один;1ковым порнодом , равным нериоду опроса всего пол . Съем нпформацип с блоков пам ти осуп1,естр,л е1с 1 также поочередно, по уже с уменьшенным в п раз нернодом, равным периоду сканировани  пол  пучком воздействи . За счет этого в течение п периодов воздействи  осуидествлетс  воздействие с такой скоростью движени  пучка и такой амплитудой, которые привод т рассогласование сигнала к нулю но всему полю. Закон изменени  скорости движени  и монцности электропиого пучка, который может быть любым, рассчитываетс  в вычислительном блоке 3.

Поступающий из блока пам ти (6 или 7) управл юн ий сигнал используетс  дл  корректировани  мощности пучка воздействи  или скорости его неремещени  по нолю, ii.iii того и другого вместе.

Регулирование температурпого нол  путем корректировани  одной мопиюсти пучка воздействи  может быть осуществлено в печах, где возможно быстродействуюнгее (например, с помощью управл емых тиратропов) управление аподным напр жением печи.

В случае, когда управление мощпостью электронного пучка производитс  медленно (с помощью электромехапического привода), оперативное корректирование (выравнивание) температурного пол  производитс  путем регулировалн  скорости движени  электронного пучка по полю. При этом общий уровень температурного пол  может отличатьс  от заданного (при достигнутой заданной конфигурации этого нол ), что может быть компенсировано с номощью медленно действующего привода. Это допустимо, так как колебани  обп1,его уровп  температуры происход т медлепно.

Таким образом, воздействие па поверхность в течение нескольких текуни-ix кадров ocyinoствл етс  путем изменени  скорости раз.1-;ерт )си нучка и амплитуды возде)1стви  по резу;и татам измерепи  среднего значени  температуры за предыдущий цикл опроса.

Раз,вертка электронного пучка осуществл етс  с помощью геиератора отклон ющих напр жений П. Напр жение с этого генератора через делитель частоты 12 управл ет разверткой температур.пого нол  сканирующего пирометра. Блок переключени  13 унрав л ет работой коммутатора 8, выдава  напр жение на переброс подвижного контакта в ту или иную сторону с частотой опроса пол .

В предложенном устройстве точность регулировани  процесса электроннолучевого нагрева повыщена за счет получени  среднего распределени  температуры по полю за несколько кадров воздействи , а также за счет асинхронного съема информации и воздейстан , что нозвол ет онтимально раснредел ть возде1 ствие при нагреве, измен   монлюсть пучка и скорость сканировани .

Устройство может быть примепено, например , при электроннолучевой плавке, термической обработке материалов, нанылени  плепок .

Г1 р е д м е т и з о б р е т е н и  

Устройство дл  регулировани  процесса

электроннолучевого нагрева печи, содержащее сканирующий пирометр с отклон ющей системой, программный блок, соединенный со входом блока сравнени , генератор отклон ющих нанр /кеиий, блок формировани  амплитуды воздействи , о т л и ч а ю нд, е е с   тем, что, с целью повышени  точности и .надежностн регулировани , в него введены блоки пам ти , блок формировани  скорости развертки, делитель частоты, коммутатор, блок переключени  и блок вычислени  средней температуры , вход которого соединен с выходом сканирующего пирометра, а выход - со входом блока сравнени , выход которого через подвижный и замкнутый неподвижный контакты

первой контактной группы коммутатора подключен ко входу первого блока пам ти, выход которого соединен с неподвижным разомкнутым контактом второй контактной группы; разомкнутый неподвижный контакт первой

контактной группы коммутатора соединен со входом второго блока пам ти, выход которого через неподвижный замкнутый и подвижный когггакты второй контактной группы соедииен со входом блока формировани  амплитуды

воздействи  и через блок формировани  скорости развертки - - со входом геиератора отклон ющих напр жений, выход которого подключен к 01клон ющим катушкам печи и ко р-ходу д,елител  частоты, выход которого соединен с отклон ющей системой сканирующего пирометра, с входом программного блока и через подвижный и замкнутый неподвижны контакты четвертой контактной группы коммутатора . - с управл емым входом первого

блока пам ти; а унравл емый вход второго блока нам тн через соответствующие контакт .1 третьей грунны соединен с выходом генерат (5ра отклон ющих нлпр жени.