Устройство для автоматического управления технологической установкой наложения пенопластовой изоляции на кабельную жилу Советский патент 1977 года по МПК H01B13/10 

3

тического регулирования погонной емкости определяемое скоростью прогрева расплава в цилиндре экструдера и головке пресса, много меньше быстродействия контура регулирования диаметра.

Общее быстродействие обоих контуров регулирования при этом определяется быстродействием контура стабилизации погонной емкости, т. е. оно очень мало, что приводит к появлению у жилы неоднородных участков больнлой протяженности, которым в коаксиальном кабеле соответствуют неоднородности волнового сопротивления большой протяженности, резко ухудшаюшие его качество.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для автоматического управления технологической установкой наложения пенопластовой изоляции.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство для автоматического управления технологической установкой наложения пенопластовой изоляции па кабельную лшлу содержит линейно-корректируюш,ий элемент, связываюший выход датчика погонной емкости с входом регулятора диаметра жилы.

Введение дополнительной связи между контурами регулирования диаметра и погонной емкости кабельной жилы делает взаимозависимой работу обоих контуров автоматического регулирования, что позволяет во время переходного процесса медленнодействующего контура регулирования погонной емкости осуществить компенсацию отклонения величины диэлектрической проницаемости изоляции от номинального значения посредством соответствующего отклонения диаметра жилы и поддержать между приращениями диаметра и погонной емкости соотношение, при котором волновое сопротивление коаксиального кабеля, полученного после наложения на изготовленную таким образом жилу внешнего проводника, остается равным номинальному значению.

Таким образом, участки жилы, соответствующие переходным процессам в медленнодействующей системе регулирования погонной емкости, не вызывают появления неоднородностей волнового сопротивления в коаксиальном кабеле, и общее быстродействие двухконтурной системы определяется временем переходного процесса в быстродействующем контуре регулирования диаметра.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматического управления технологической установкой 1 наложения пенопластовой изоляции на кабельную жилу содержит датчик 2 диаметра жилы, регулятор 3 диаметра жилы, датчик 4 погонной емкости жилы, регулятор 5 погонной емкости жилы и линейно-корректирующий элемент 6. Технологическая установка 1 служит для протяжки медного проводника, налол-сения пенопластовой изоляции на проводник, охлаждения изолированной жилы и ее приема на

4

барабан. Она преобразует входные параметры - обороты тяги и температуру 0 расплава в соответствующие выходные параметры - диаметр D жилы и оогоиную емкость С жилы. Датчик 2 служит для преобразования отклонения диаметра AD от номинального значения DJI в напряжение Д(Уо. Регулятор 3 осуществляет пропорционально-интегральный закон регулирования. Входной величиной регулятора 3 является напряжение At/, поступающее с выхода сумматора, выходной величиной - обороты п тяги. Датчик 4 преобразует отклонение погонной емкости АС от номинального значения Сц в напряжение , пропорциональное отклонение АС.

Регулятор 5 выполняет пропорциональноинтегральный закон регулирования. Входной величиной регулятора 5 является напряжение AUc, поступающее с выхода датчика 4, выходной- температура 6 расплава. Элемент 6 служит для введения взаимозависимости в работу обоих контуров автоматического регулирования. Его входной величиной является напряжение А(7с, поступающее с выхода датчика 4, а выходной величиной - напряжение At/K, пропорциональное напряжение At/c.

При воздействии внешних возмущений на технологическую установку 1 происходит изменение как диаметра жилы по изоляции, так и диэлектрической проницаемости изоляции. Датчик 2 преобразует отклонение диаметра от номинального значения в пропорциональное ему напряжение, которое, проходя через сумматор, поступает на вход регулятора 3. Регулятор 3, изменяя обороты п тяги, возвращает величину диаметра к номинальному значению. Изменение оборотов тяги происходит до тех пор, пока напряжение At/ на выходе регулятора 3 не станет равным нулю.

Изменение диэлектрической проницаемости изоляции приводит к отклонению погонной емкости от номинального значения. Датчик 4 преобразует отклопение погонной емкости в пропорциональное ему напряжение, которое поступает на выход регулятора 5. Регулятор 5, изменяя температуру в расплава в цилиндре экструдера, воздействует на диэлектрическую проницаемость накладываемой изоляции и возвращает величину погонной емкости к номинальному значению.

Однако изменение температуры расплава характеризуется большим временем переходного процесса (порядка 10-15 мин), в течение которого на жилу накладывается изоляция, имеющая неноминальное значение диэлектрической проницаемости и соответственно погонной емкости. Для того, чтобы отклонение величины диэлектрической проницаемости от номинального значения в течение переходного процесса в контуре регулирования погонной емкости не вызвало отклонения ве.пичины волнового сопротивления коаксиального кабеля, введена дополнительная связь между контурами через элемент 6, которнй подает через сумматор на вход регулятора 3 диаметра напряжение At/K, пропорциональное напряжению на выходе ; . Поступление напряжения ДС/к на вход регулятора 3 быстродействующего коптура регулирования диаметра приводит к изменепню оборотов тяги и стабилизации диаметра жилы иа иеиоминальном уровне. В установившемся режиме работы контура регулирования диаметра с учетом пропорционально-интегрального закона регулирования напряжение на входе регулятора 3 равно нулю,(.1) (2) Ш К Шс ДС,(3) здесь К. - коэффициент передачи датчика 2; Кк - коэффициент передачи элемента 6; Дс - коэффициент передачи датчика 4. Подставив выражения (2) и (3) в формулу (1), получаем, что введенная связь между контурами обеспечивает изготовление жилы, у которой в течение переходного процесса в контуре регулирования погонной емкости поддерла1ва2тся определенное соотношение между приращениями ногоннон емкости и диаметра:f,.. Коэффициент /Ск выбран таким образом, чтобы между прираще шяМи погонной емкости и диаметра поддерживалось соотношение, нри котором волновое сопротивление коаксиального кабеля, изготовлеииого из этой жилы, сохраияет постояпное значение, равное номинальному. Для того, чтобы волновое сонротивление Z не получило отклоиенпя от номинального значения, необходимо выполненне условия Л-УЛ-7 -.AD + .. додС Из уравнения (5) определяется соотношение между приращепиями АС и А/5, которое необходнмо иоддерживать: 5г Сопоставляя выражения (4) и (6), иаходим, что коэффициент передачи элемента 6 должен быть выбран равным о АК - Частные производные, входящие в зависимость (7). берут от выражения для волнового сопротивления коаксиального кабеля как функции диаметра жилы и ее погонной емкости. По око11чании переходного процесса в конт ре регулирования погонной емкости погонная емкость жнлы становится равной номинальному значению, при этом ДС 0; 0; Аб, контур регулирования диаметра стабнлпзирует диаметр жилы на уровне его но.мннальиого значения. В качестве выходной величины системы автоматического регулирования может рассматриваться величина t-+l|кото;)ую система стабилизирует на нулевом уровне нри быстродействии, онределяемом контуром регулирования диаметра и являюнгнмся достаточно большим. Функцнонирование предлагаемого устройства для автоматического управления технологической усгановкой наложения пенопластовой изоляп,ии на жилу коаксиальиого кабеля в отличие от обычных систем регулирования диаметра и погонной емкости жилы обусловливает стабилизацию основного параметра качества коаксиального кабеля - волнового сопротивления. При этом общее быстродействие системы повышается. быстродействие обеспечивает повышение однородности волнового сопротивлеиич кабеля без увеличения его материалоемкости и усложнення тех 1ологического процесса, что позволяет изготавливать дешевый коаксиальный кабель с ненонластовой изоляцией, пригодный для передачи сигналов широкого спектра частот. Формула изобретения Устройство для автоматического управления технологической устаиовкой наложения иенопластовой изоляции на кабельную жилу, содержащее регулятор диаметра жилы с датчиком диаметра жилы и регулятор погонной емкости с датчиком погоиной емкости, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оио содержит линейнокорректирующий элемент, связывающий выход датчика погонной емкости с входом регулятора диаметра жилы.