Устройство для исследования перемещения пятна электрической дуги по электроду

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИХРЕСПУБЛИК 55859 А 1 191 (11 1 0 5/12 1. -с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ измери тносится ель изоббыс(57) Изобретение тельной технике, повышение.точнос ния тродействиятройства.Усоженные на сти и гревателе 1 газаи и анодных клеммгорение дуги 4,я, и измерительныхоронних амплитудв В.Я.,ые нагрева 7, и элемевязки, блок15 управлениотки резуль6 и программнийропечати тов 9 ре я В идетельство СССР 01 0 5/12, 1970. ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ П ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ ое с и вы- уГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт физико-техническихпроблем энергетики АН ЛитССР(54) УСТРОЙСТВОРЕИЕЩЕНИЯ ПЯТНАПО ЭЛЕКТРОДУ и помехозащищенн ройство содержит электродуговом н катодную клемму 3, обеспечивающих источник 5 питая шунтов 6, и двус ных ограничителе электрической ра гистрации и блок дение блока обра включающего ЭВМ обеспечение 17,1255859 полнение блока 9 регистрации в виде и дискретизаторов 10, аналогового коммутатора 11, аналого-цифрового преобразователя 12, буферной памяти 13 и накопителя 14 позволяютавтоматизировать исследование процесса перемещения дуги 4 по выходноИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессаперемещения активного пятна дуги поэлектроду электродугового нагревателя газа.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства путем автоматизации регистрации и обработки результатов измерений, а также повьппение помехозащищенности,На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на Фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства.Устройство содержит расположенные на электродуговом нагревателе 1газа катодную клемму 2 и и анодныхклемм 3, обеспечивающий горение дуги 4, источник 5 питания, и измерительных шунтов 6, и двусторонних амплитудных ограничителей 7, и элементов 8 электрической развязки, блок 9регистрации, содержащий и дискретизаторов 10, аналоговый коммутатор 11,аналого-цифровой преобразователь(АЦП) 12, буферную память 13, накопитель 14 и блок 15 управления, ЭВМ16, программное обеспечение 17 и цифропечать. 18, причем катодная клемма 2 соединена с первым выводом источника 5 питания, второй вывод которого заземлен и соединен с первымитоковыми клеммами измерительных шун.тов 6, вторые токовые клеммы которыхсоединены с соответствующими анодными клеммами 3, измерительные клеммышунтов б через последовательно соединенные двусторонние амплитудные ограничители 7 и элементы 8 электрической развязки соединены с соответствующими входами блока 9 регистрации,которые соединены с информационныму электроду электродугового агрегата, например подогревателя газа,Этоспособствует сокращению времени проведения исследования и тем самьжуменьшению энергозатрат,а также повьппению производительности обработки результатов измерения,Зз.п,ф-лы, 2 ил. 2ми входами дискретизаторов 10, управляющие входы которых соединены спервым выходом блока 15 управления,а выходы - с информационными входа ми аналогового коммутатора 11, который вместе с АЦП 12, буферной па.мятью 13 .и накопителем 14 соединеныпоследовательно, выход последнегосоединен с выходом блока 9 регистра О ции, который соединен с входом ЭВМ16 с программным обеспечением 7, выход ЭВМ 16 соединен с входом цифропечати 18, управляющие входы аналогового коммутатора 11 соединены с кодо выми выходами блока 15 управления,второй выход которого соединен свходом запуска АЦП 12, управляющийвыход которого соединен с первымвходом блока 15 управления, управляю щий вход буферной памяти 13 соединен с третьим выходом блока 15 управления, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими 25 входами и входом останова накопителя 14, а второй вход блока 15 управления соединен с одним из входов блока 9 регистрации.Блок 15 управления содержит генез 0 ратор 19 тактовых импульсов, элементИ 20, первый элемент 2 задержки,первый счетчик 22, КЯ-триггер 23,дешифратор 24, Формирователь 25 импульсов дискретизации, второй счетчик 26, второй и третий элементы 27и 28 задержки, формирователь 29 им-пульсов запуска, причем выход генератора 19 тактовых импульсов соединенс первым входом элемента И 20, выход которого соединен через первыйэлемент 21 задержки с вторым выхо, дом блока 15 управления, и - непосредственно со счетным входом перво3 255859го счетчика 22, а второй вход сое-тдинен с выходом КЯ-триггера 23,входы дешифратора 24 соединены с выходами первого счетчика 22, а выхо- эды - с кодовыми выходами блока 15 5 суправления, вход формирователя 25 3импульсов дискретизации соединен с бпервым выходом первого счетчика 22,а выход - с первым выходом блока 15луправления, выход второго счетчика 1 О26 соединен с собственным входомгсброса, с четвертым выходом блока н15 управления и -входом КЯ-триг- хгера 23, а вход соединен с первымввходом и третьим выходом блока 15 15управления и через второй элементт27 задержки - с пятым выходом блокка 15 управления, шестой выход кото- трого через третий элемент 28 заэдержки соединен с Б-входом КБ-триг мгера 23 и через Формирователь 29 им- тпульсов запуска - с вторым входом нблока 15 управления,т Устройство работает следующим образом.В начальный момент времени накопитель 14 не задействован, генератор 19 вырабатывает импульсы, однако они не проходят через элемент И 20, так как КБ-триггер 23 находит- З 0 ся в нулевом состоянии. Под действием газо- и электродинамических сил дуга 4 перемещается по аноду и в течение некоторого промежутка времени замыкается на одну из клемм 35 3. По цепи определенной клеммы 3 протекает ток и на измерительных клеммах соответствующего шунта 6 Формируется импульс напряжения, положительный и отрицательный фронты кото рого содержат выбросы амплитудой 10-50 В при уровне вершины в 0,05 - 0,15 В. Эти выбросы ограничиваются амплитудным ограничителем 7 до уровня + 0,3-0,5 В и таким образом нор мализованный сигнал а (фиг.2) через элемент 8 электрической развязки поступает на дискретизатор 10, а также на формирователь 29 блока 15 управления. 50Формирователь 29 выдает импульс запуска Б (фиг2), который приводит в действие накопитель 14, а через определенный интервал времени Т обусловленный временем установления стабильной скорости магнитной ленты в накопителе 14 и задаваежй элементом 28 задержки, переводит 4риггер 23 н единичное состояние.Тога тактовые импульсы, вырабатываее в генераторе 19, проходят черезлемент И 20 на счетчик 22, числочета которого равно количеству клемм(в нашем примере 8). Кодовая коминация на выходе счетчика 22 расшифровывается дешифратором 24 и анаоговый коммутатор 11 поочередно подключает выходы дискретизаторов 10,де поддерживается уровень напряжеия, зафиксированного в момент приода импульса т (Фиг2) от формироателя 25, к измерительному входуАЦП 12, Выходное напряжение дискреизаторов 10 преобразовывается вод АЦП 12, который запускается таковыми импульсами, задержанными влементе 21 задержки на интервал вреени, импульсы д (фиг,2), Длиельностьравна или больше време 2и переключения аналогового коммутаора 11, Коды с выхода АЦП 12 заносятся в буферную память 13 по импульсу конца преобразования АЦП 12, Этотже импульс, задержанный элементом 27задержки, является импульсом сопровождения записи для накопителя 14.Когда количество зарегистрированных состояний процесса достигает необходимого цикла, подсчитываемогосчетчиком 26, например, 8192 или16384 результатов измерения, записьинформации на магнитную ленту накопителя 14 прекращается, ЭВМ 16 считывает реализацию процесса и под управлением программы статистического анализа, например, вычисления функциираспределения по длительности моментов неподвижного состояния пятна дуги, выполняет соответствующие расчеты и выводит результат на цифропечать 18,Использование предлагаемого устройства позволяет автоматизироватьисследование процесса перемещения дуги по выходному электроду электродугового агрегата, например, подогревателя газа, что способствует.сокращению времени проведения экспериментаи, тем самым, уменьшению энергозатрат, а также повышению производительности обработки результатов измерения,Формула изобретения 1, Устройство для исследования перемещения пятна электрической дуги255859 Ь нен с входом запуска аналого-цифрочетвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами и входом останова накопителя, а вто 1 по электроду, содержащее катодную клемму, и анодных,клемм соответственно количеству изолированных секций анода, источник питания, блок регистрации и и измерительных шунтов, причем катодная клемма соединена с первым выводом источника питания, второй вывод которого заземлен и соединен с первыми токовыми клеммами измерительных шунтов, каждый из и входов блока регистрации соединен с измерительными клеммамисоответствующего измерительного шунта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия путем автоматизации регистрации и обработки результатов измерений, в него введены блок обработки результатов и цифропечать причем выход блока регистрации соединен с входом блока обработки результатов, выход которого соединен с входом цифропечати, вторые токовые клеммы измерительных шунтов соединены с соответствующими аноднымиклеммами, а блок регистрации содержит и дискретизаторов, аналоговыйкоммутатор, аналого-цифровой преобразователь, буферную память, накопитель, блок управления причем информациоыные входы дискретиэаторов соединены с соответствующими входами блока регистрации, их управляющие входы соединены с первым выходом блока. управления, а выходы - с соответствующими информационными входами аналогового коммутатора, которыи вместе с аналого-цифровым преобразователем, буферной памятью и накопителем соединены последовательно, выход последнего соединен с выходом блока регистрации, управляющие входы аналогового коммутатора соединены с кодовыми выходами блока управления, второй выход которого соедивого преобразователя, управляющий выход которого соединен с,первым входом блока управления, управляющий вход буферной памяти соединен стретьим выходом блока управления,5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рой вход блока управления соединен с одним из входов блока регистрации.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, элемент И, три элемента задержки, два счетчика, Ю-триггер, дешифратор, формирователь импульсов дискретизации, Формирователь импульсов запуска, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен через первый элемент задержки с вторым выходом блока управления и непосредственно со счетным входом первого счетчика, а второй вход соединен с выходом КЯ-триггера, входы дешифратора соединены с выходами первого счетчика, а выходы - с кодовыми выходами блока управления, вход Формирователя импульсов дискретизации соединен с первым выходом первого счетчика, а выход - с первым выходом блока управления, выход второго счетчика соединен с собственным входом сброса, с четвертым выходом блока управления и К-входом КБ- триггера, а вход соединен с первым входом и третьим выходом блока управления и через второй элемент задержки с пятым выходом блока управления, шестой выход которого через третий элемент задержки соединен с Я-входом КЯ-триггера и через формирователь импульсов запуска - с вторым входом блока управления.3, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок обработки результатов выполнен в виде ЭВМ с программным обеспечением,причем вход и выход блока обработки результатов соединены соответственно с входом и выходом ЭВМ.ч, Устройство по п,1, с т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены и двусторонних амплитудных ограничителей ни элементов элект-, рической развязки, причем измерительные клеммы каждого измерительного шунта соединены с соответствующим входом блока регистрации через последовательно соединенные двусторонний амплитудный ограничитель и эле- мент электрической развязки.1255859 В. Быко дюкова ставитель хред Л.Се Редактор В.Иванова Корректор В.Сии ул.Проектная,Производственно-полиграфическое предприятие, г.у з 4809/40 ВНИИПИ Го по дел 113035, МТираж 705дарственного изобретенийква, Ж, Р Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д.4/5