ПРОГРАММНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГРАДИЕНТНОЙЭЛЕКТРОПЕЧИ Советский патент 1974 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение касается нроизводства различных монокристаллов путем кристаллизации из раствора в расплаве солей, из расплава солей различными снособами, а также температурной обработки различных материалов (например, , закалка, рекристаллизация и пр.) и может быть использовано на предприятиях по синтезу монокристаллов феррогранатов, алюмогранатов, феррошпипелей, 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 но трем зонам, установленных в камере электропечи, печных трансформаторов, магнитных усилителей, промежуточных магнитных усилителей, приборов закона регулирования, потенциалов ЭПП-49, приборов сравнения ПТ, регулируюш,их термопар-датчиков, трех контрольных термопар, контрольного многоточечного потенциометра ЭПП-09.

Цель изобретения - разработка программного терморегулятора для градиентной электропечи, который позволил бы автоматически поддерживать заданную температуру и градиент температуры в 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 з/становлены программные

блоки задания градиента температуры верхней и нижней зон и задания температуры средней зоны, выход которого через из.мерительный 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 темнературы 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 БТ-01 4, три блока 5 управления тиристорами БУТ-01, делитель управляюш,его сигнала, состоящий из трех потенциометров ППБ 6, регулирующий прибор Р-111 7, программные блоки 8 по верхней

и нижней зонам, измерительный прибор (блок сравнения И-102) 9, прецизионный потенциометр ППМЛ-2 10, программный блок 11, регулирующий датчик-термопару ТПР-30/6 12, три контрольные термопары 13 по верхней, средней и нилшей зонам нагрева, контрольныймноготочечный потенциометр ЭПП-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 зались тем.ператур в трех 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 управляю1дий 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 па вход регулирующего прибора, который является аналоговым регулирующим прибором, осуществляющим пропорциональный, пропорциональпо-дифферепциальный, 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).

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

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

влияет на уровень открывания тиристоров в блоках 4, и на нагреватели трех зон из сети поступает различная мощность.

Паличие блоков 8 в устройстве позволяет осуществлять сложные технологические программы, например программное изменение градиента температуры в камере электропечи при одновременном снижении или повыщении температуры, общая программа изменения которой задается программным блоком И.

Предмет изобретения

Программиый терморегулятор для градиентной электропечи, содержащий датчики, нагреватели 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 повышепия надежности работы устройства, в нем установлены программные блоки задания градиента температуры верхней и нижней зон и задания температуры средпей 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.