Программный терморегулятор для градиентнойэлектропечи

(и1 425166

О П И CA Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Севз Советских

Социалистических

Реслу6лик (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 03.03.72 (21) 1756123/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 04.10.74 (51) М. Кл. G 050 23/19

Гооудвоотвениый комитет

Савета Министров СССР по делам ивооретеиий и открытий (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель в.

Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко (54) ПРОГРАММНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГРАДИЕНТНОЙ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение касается производства различных монокристаллов путем кристаллизации из раствора в расплаве солей, из расплава солей различными способами, а также температурной обработки различных материалов (например, отжиг, закалка, рекристаллизация и пр.) и может быть использовано на предприятиях по синтезу монокристаллов феррогранатов, алюмогранатов, феррошпинелей, ортоферритов, гексаферритов, ферримагнитных фторидов, галогенидов, тройных халькогенидов, в радиотехнической промышленности для спекания различных поликристаллов, в полупроводниковой промышленности и т. д.

Известные терморегуляторы, которыми укомплектованы промышленные электропередачи, состоят из нагревателей по трем зонам, установленных в камере электропечи, печных трансформаторов, магнитных усилителей, промежуточных магнитных усилителей, приборов закона регулирования, потенциалов ЭПП-49, приборов сравнения ПТ, регулирующих термопар — датчиков, трех контрольных термопар, контрольного многоточечного поте щиометра ЭПП-09.

Цель изобретения — разработка программного терморегулятора для градиентной электропечи, который позволил бы автоматически поддерживать заданную температуру и градиент температуры B камере электропечи с высокой точностью, программно повышать или снижать температуру в пределах 500 — 1400 С, программно изменять градиент температуры в процессе технологического цикла, упросгить блок — схему терморегулятора, повысить надежность работы терморегулятора при длительной работе электропечи.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве установлены программные

10 блоки задания градиента температуры верхней и нижней зон и задания температуры средней зоны, выход которого через измерительный блок подключен к датчику температуры средней зоны и к входу регулирующего

15 прибора, выходы которого связаны с одними входами трехканального делителя, другие входы которого подключены к выходам программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней зон.

20 На чертеже изображена блок-схема предлагаемого программного терморегулятора для градиентной электропечи.

Устройство содержит установленные в камере электропечи 1 нагреватели 2 по трем зо25 нам, три печных трансформатора 3, три тиристорных силовых блока БТ-01 4, три блока 5 управления тиристорами БУТ-01, делитель управляющего сигнала, состоящий из трех потенциометров ППБ 6, регулирующий при30 бор P-111 7, программныс блоки 8 по верхнеь

3 и нижней зонам, измерительный прибор (блок сравнения И-102) 9, прецизионный потепциометр ППМЛ-2 10, программный блок 11, регулирующий датчик-термопару ТПР-30/6

12, три контрольные термопары 13 по верхней, средней и нижней зонам нагрева, контрольный многоточечный потенциометр

ЗПП-09 14.

Устройство работает следующим образом.

Тремя контрольными датчиками-термопарами 13 сигналы о температурах в трех зонах камеры электропечи 1 подаются на потенциометр 14, который непрерывно ведет измерение и запись температур в грех зонах (т. е. с момента включения и до выключения устаноки). Таким образом, в любой момент времени температура во всех зонах известна.

Датчик-термопара 12 подает управляющий сигнал о температуре в средней зоне электропечи на измерительный прибор 9, который представляет собой помехозащищенный усилитель с задатчиком. В измерительном приборе происходит компенсация э.д.с. датчикатермопары 12 задатчиком и усиление сигнала разбаланса. Величина сигнала от задатчика устанавливается соответственно требуемой температуре в камере электропечи потенциометром 10 и может программно задаваться (регулироваться) программным блоком 11.

Усиленный сигнал разбаланса с прибора 9 подается на вход регулирующего прибора, который является аналоговым регулирующим прибором, осуществляющим пропорциональный, пропорционально-дифференциальный, пропорционально-интегральный, пропорционально-интегрально - дифференциальный законы регулирования. Прибор 7 работает в комплекте с измерительным прибором 9. Управляющий сигнал после прохождения через регулирующий прибор 7 разделяется на три канала, имеющих независимую установку амплитуды сигнала. После установки с помощью потенциометров 6 определенной амплитуды сигнала (по всем трем каналам) он подается на блоки 5 управления тиристорами. Далее система работает аналогично известным трехканальным системам (например, ОКБ-8045).

425166

Амплитуду управляющего сигнала после регулирующего прибора 7 по каналам верхней и нижней зон можно устанавливать вручную при помощи потенциометров 6 или изменять ее величину по заданной программе блоками 8, что позволяет получать автоматически регулируемую различную температуру в верхней и нижней зонах при управляющем сигнале от одного датчика-термопары 12. Таким

10 образом, один управляющий сигнал от датчика-термопары 12 после регулирующего прибора 7 разделяется на три канала. Далее потенциометрами 6 устанавливается различная амплитуда сигнала по трем каналам, что

15 влияет на уровень открывания тиристоров в блоках 4, и на нагреватели трех зон из сети поступ ает р азличн ая м ощн ость.

i-1аличие блоков 8 в устройстве позволяет осуществлять сложные технологические про20 граммы, например программное изменение градиента температуры в камере электропечи при одновременном снижении или повышении температуры, общая программа изменения которой задается программным блоком 11.

Предмет изобретения

Программный терморегулятор для градиентной электропечи, содержащий датчики, на30 греватели верхней, средней и нижней зон, подключенные через трансформаторы к усилителям, соединенным с блоками управления, которые подключены к блокам сравнения, измерительный блок и регулирующий прибор, ч5 отл и чаю щийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в нем установлсны программные блоки задания градиента температуры верхней и нижней зон и задания температуры средней зоны, выход

40 которого через измерительный блок подключен к датчику температуры средней зоны и к входу регулирующего прибора, выходы которого связаны с одними входами трехканального делителя, другие входы которого подклю45 чены к выходам программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней зон.

425i66 ъла

Составитель В. Рубан

Техред Л. Богданова

Редактор Т. Иванова

Корректоры: В. Петрова и О. Данншева

Типография, пр. Сапунова, и

Заказ 2686/)2 Изд. _#_o 767 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5