Устройство для моделирования пространственного заряда в электролитической ванне

ОПИСАНИЕ 36578ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сосэ Советскнв Севналнстическиэ Республик"блтковано 08 Л.1973. анпя 18 Х.19 ата опубликовавия оп Авторыизобретент И. М. Блейвас, Дубровин Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЕИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Устройство используется для автоматического расчета и запоминания токов, моделирующих пространственный заряд в электролитической ванне, и входит в состав автомата для вычисления и вычерчивания траекторий заряженных частиц в электромагнитном поле. Устройство для автоматического расчета тока в десятки раз повышает производительность вычислительного труда.Известны устройства для автоматического расчета и запоминания токов, содержатцие вычислительную часть: цифровую и аналоговую, а также узел образования адреса запоминающей ячейки, соответствующей текущему положению зондовой головки в электролитической ванне. В первом устройстве этот узел выполнен в виде электромеханического коммутатора, состоящего из двух расположенных по осям координат контактных дорожек с изолированными ламелями и подвижных контактов, механичеоки связанных с зондовой голоакой электролитической ванны. К ламелям координатных дорожек по заранее составленной программе подключаются обмотки адресных реле, с помощью которых элементарному участку электролитической ванны ставится в соответствие ячейка памяти, в которой фиксируется рассчитанное значение тока, моделирующего пространственный заряд ца данном участке ванны. Во втором известном устройстве вместо дорожек с подвцжцымц коцтактамц используется кнопочный переключатель (кнопки нажмаются оператором).Узел образования адреса имеет значительные преимущества перед кнопочным переклточателем, так ак освооождает оераора утомительного труда, а, главное, полностью исключает ошибки оператора црц переключении кнопок.Однако узел образования адреса имеет два существенных недостатка, приводящих к погрешности в вычислении токов, когда в качестве ячейки памяти используются математическце конденсаторы, подключаемые в цепь обратной связи интегрирующего усилителя через контакты адресных реле.Во-первых, в процессе вычерчивания траекторий заряженной частицы через скользящие контакты ц ламелц контактных дорожек подается напряжение, питающее обмотки соответствующих адресных реле. Если скользящие контакты шире изоляционной прокладки между ламелямц, то в момент перехода контакта с одной ламели ца другую подается напряжение одновременно ца две ламели, а следовательно, срабатывают одновременно два адресных реле и подключают два запоминающих конденсатора в цепь обратной связи усилителя постоянного тока.3Одновременное включение двух конденсаторов даже на короткое время приводит к перераспределению зарядов в конденсаторах, что обусловливает значительную погрешность, и расчете токов. Уменынепие ширины скользящего контакта по сравнению с шириной изоляционной прокладкп ме)кду ламелями не устраняет погрешности прн вычислении токов. Она остается за счет того, что ио время перемещения скользящето контакта о изоляционной прокладке заряд в конденсаторах не накапливается. Эта погрешность может оказаться особенно большой прн вычерчв;ннн сложных траекторий.Во-вторых, узел образования адреса имеет по одной контактной дорожке вдоль координатных осей, что не позволяет для повышения точности моделирования оптимально выбпрать форму и размер участка электролитнческой ванны, обслуживаемого одной ячейкой памяти.Целью изобретения является значительное повышение точности вычислений при одновременном расширении возможности выбора формы и размеров элемента площади межэлектродного пространства при моделировании пространственного заряда.Принципиальная схема предложенного устройства приведена на чертеже.Вдоль направляющих электролитической ванны 1 укреплены тройные координатные дорожки 2 и 8, а - Ь, скользящие контакты которых 4 и 5, а - Ь механически связаны с зондовой головкой б.Координатные дорожки состоят из изолированных ламелей, длина которых равна одинарному, двойному и тройному расстоянию между токовводящими элементами (т. в. э.) электролитической ванины, Каждой ламели соответствует координатное реле 7, один конец которого соединен через нормально замкнутые контакты соседних координатных реле с ламелью:и через диод 8 - с гнздом паборного поля 9. Второй конец обмотки питания подключен к источнику напряжения, На наборное поле выведены концы обмоток питания адресных реле 10, которые перед решением задачи соединяются гибкими проводами с гнездами наборного поля. Контакты реле 10 подключают запоминающий конденсатор в цепь обратной связи операционного усилителя (на чертеже не указаны) на интервалы времени, в течение которого зондовая головка 6 находится над соответствующим участком площади электролитической ванны. Например, с помощью адресного реле, подключение которого к гнезг 10 20 25 30 35 4ду наборного поля показано на чертеже, обслуживается заштрихованный участок электролитической ванны 1.Р;ьсомотрим нрнщи деаствня предлагаемого устрош:тва, Например, координатное реле 11 соединяется с ламелыо 12 дорожки Зб через контакты 18 и 14, принадлежащие реле 15 и 16 соответствешо. Если скользящий контакт 5 б находится на ламели 12, то напряжение питания - Ь подается через нормально замкнутые контакты И и И на обмотку питания реле 11. Реле 11 срабатывает и его контакты 17 и 18 размыкаот цьчш питания реле 15 н 16.Перемещаясь вдоль координатной дорожки, контакт 5 б в какой-то момент времени касается одновременно двух ламелей 12 и 19. При этом на обмотки адресного и координатного реле 15, соответствующих этой ламелп, напряжение будет подано только тогда, когда контакт 5 б сойдет с ламели 12 и контакт 18 реле 11 замкнется.Аналогично работает устройство при движении скользящего контакта справа налево.Диодь:. 8 предупреждают ложное срабатывание адресных реле,Как видно из описания, предлагаемое устройство исключает возможность срабатывания одновременно двух адресных реле. При этом максимальное время отсутствия сигнала определяется временем отпускания координатного реле, Наличие дополнительных дорожек с разделитсльнымн диодами позволяет произвольно выбирать соотношение сторон участка электролитической ванны. Предмет изобретения Устроиство для моделирования пространственного заряда в электролитической ванне, содержащее зондовую головку, адресные реле, диоды и наборное поле, огличаюшееся тем, что, с целью повышения точности и расширения класса решаемых задач, оно содержит координатные дорожки, расположенные параллельно направляющим электролитической ванны, выполненные в виде изолированных ламелей, длина которых равна одинарному, двойному и тройному расстоянию между токовводящими элементами электролитической ванны, и координатные реле по числу ламелей координатных дорожек, обмотки которых соединены с двумя последовательно соединеннымн нормально замкнутыми контактами координатных реле соседних ламелей и через диод с гнездом наборного поля.итет орская типография каз 1043 НИИПИ Изд. Мв 1105 Тираж 647 о делам изобретений и открытий при Со Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4(5