Программный терморегулятор для градиентнойэлектропечи

Севз Советекии Сциалистических Реслублик(51) М. Кл. б 05 д 23/19 756123/18-24 22) Заявлено 03.03.72 (21 с присоединением зая аудвратвениый камитеавета Министров СССРпа делам ивааретеиийи открытий(088.8) публиковано Дата опубликования описания 04.10.74 72) Авторизобретения71) Заявитель Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т, Г. ШевченкоРОГРАММНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГРАДИЕНТ ЭЛЕКТРОПЕЧИИзобретение касается производства различных монокристаллов путем кристаллизации из раствора в расплаве солей, из расплава солей различными способами, а также температурной обработки различных материалов (на пример, отжиг, закалка, рекристаллизация и пр,) и может быть использовано на предприятиях по синтезу монокристаллов феррогранатов, алюмогранатов, феррошпинелей, ортоферритов, гексаферритов, ферримагнитных 10 фторидов, галогенидов, тройных халькогенидов, в радиотехнической промышленности для спекания различных поликристаллов, в полупроводниковой промышленности и т. д.Известные терморегуляторы, которыми 15 укомплектованы промышленные электропередачи, состоят из нагревателей по трем зонам, установленных в камере электропечи, печных трансформаторов, магнитных усилителей, промежуточных магнитных усилителей, приборов 20 закона регулирования, потенциалов ЭПП, приборов сравнения ПТ, регулирующих термопар - датчиков, трех контрольных термопар, контрольного многоточечного потенциометра ЭПП. 25Цель изобретения - разработка программного терморегулятора для градиентной электропечи, который позволил бы автоматически поддерживать заданную температуру и градиент температуры в камере электропечи с вы сокои точностью, программно повышать или снижать температуру в пределах 500 в 14 С, программно изменять градиент температуры в процессе технологического цикла, упросгить блок в схе терморегулятора, повысить надежность работы терморегулятора при длительной работе электропечи.Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве установлены программные 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 прибора, выходы которого связаны с одними входами трехканального делителя, другие входы которого подключены к выходам программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней зон.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого программного терморегулятора для градиентной электропечи.Устройство содержит установленные в камере электропечи 1 нагреватели 2 по трем зонам, три печных трансформатора 3, три тиристорных силовых блока БТ4, три блока 5 управления тиристорами БУТ, делитель управляющего сигнала, состоящий из трех потенциометров ППБ 6, регулирующий прибор Р7, программныс блоки 8 по верхней3и нижней зонам, измерительный прибор (блок сравнения И) 9, прецизионный потепциометр ППМЛ10, программный блок 11, регулирующий датчик-термопару ТПР/6 12, три контрольные термопары 13 по верхней, средней и нижней зонам нагрева, контрольный многоточечный потенциометр ЗПП14.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). 425166 Амплитуду управляющего сигнала послерегулирующего прибора 7 по каналам верхней и нижней зон можно устанавливать вручную при помощи потенциометров 6 или изме нять 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 вблоках 4, и на нагреватели трех зон из сети поступает различная мощность,1-1 аличие блоков 8 в устройстве позволяетосуществлять сложные технологические про граммы, например программное изменениеградиента температуры в камере электропечи при одновременном снижении или повышении температуры, общая программа изменения которой задается программным блоком 11.25Предмет изобретенияПрограммный терморегулятор для градиентной электропечи, содержащий датчики, на 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, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в нем установлены 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 подклю чены к выходам программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней зон.Типография, пр. Сапунова, и Заказ 2686,)2 Изд. М 767 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР цо делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5