Устройство для контроля температуры нагрева заготовок перед штамповкой

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам для контроля температуры нагрева заготовок. Изобретение позволяет повысить точность контроля температуры нагрева заготовок. Это достигается за счет того, что световоды оптической линии, соединяющей печь нагрева заготовки и фотодатчики, разделены световыми коллекторами и светофильтрами . Выходные световоды установлены под различными углами к плоскости светофильтра. Устройство содержит также делитель с индикатором, блок сравнения с задатчиком температуры , усилитель с системой управления нагревателя, тарировочный блок и переключатель режимов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Ni

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„BU,Ы23152

А2 (1) 4 В 21 С 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 801931 (21) 4040719/25-27 (22) 24,03.86 (46) 15.07.87. Бюп. М 26 (71) Куйбышевский завод клапанов (72) Ю.А.Бочаров, Ю.Н.Фадеев, И.Г.Гуляев, Н.Е.Конюхов, А.П.Андреев, Н.Д.Мишанин, В.П.Перевертов и В.Ф.Нелюбин (53) 621.733(088.8) (56) Авторское свиде1ельство СССР

Ф 801931, кл. В 21 С 31/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПЕРЕД ШТАМПОВКОЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для контроля температуры нагрева заготовок. Изобретение позволяет повысить точность контроля температуры нагрева заготовок. Это достигается за счет Tol о, что световоды оптической линии, соединяющей печь нагрева заготовки и фотодатчики, разделены световыми коллекторами и светофильтрами. Выходные световоды установлены под различными углами к плоскости светофильтра. Устройство содержит также делитель с индикатором, блок сравнения с задатчиком температуры, усилитель с системой управления нагревателя, тарировочный блок и переключатель режимов. 2 з,п. ф-лы, 3 ил °

1323152

ИэобреtpHHp относится к машиностроению, в частности к контрольнорегулирующим системам и агрегатам горячей обработки металлов °

Цель изобретения — повышение точности контроля температуры нагрева заготовок.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; ня фиг. 2 — схема оптическои линии; на фиг. 3 — гра- 10 фические зависимости смещения относительных спектральных характеристик от длины волны излучения заготовок.

Устройство содержит нагреватель

1, соединенный оптической линией 2 с !5 фотонными датчиками 3 и 4, которые электрически связаны с делителем 5.

Последний соединен с индикатором 6 и блоком 7 сравнения, один вход которого связан с задатчиком 8 темпера- 20 туры, а выход — с усилителем 9 (фиг.l)

Усилитель 9 связан с системой управления нагревателя 10, тарировочным блоком ll и переключателем 12 режимов. Штамп 13 связан с помощью оптической линии 14 с фотонными датчиками !5 и !6, которые электрически соединены с делителем 17 связанным с системой управления работы штампа !8.

Устройство имеет источники 19-21 30 стабилизированного напряжения, для питания усилителя 9, датчика 8 температуры и фотонных датчиков 3, 4, !

5, 16.

Оптическая линия (фиг. 2) содер- 35 жит светсвод 22, выходной торец которого расщеплен на "!" световодов 23, светофильтр 24, выходные световоды

25, расположенные под различными yr лами согласно алгоритму преобразова- 40 ния к плоскости светофильтра, попарно соединенные со световыми коллекторами 26, которые, в свою очередь, соединены с фотонными датчиками, а датчики — с делителями. 45

Устройство работает следующим об— разом, Излучение от нагретой заготовки 27, находящейся в нагревателе 1, по оптической линии 2 передается на фотон- 50 ные датчики 3 и 4. Электрический сигнал с фотонных датчиков поступает на делитель 5, далее — на индикатор

6 и в блок 7 срявнения, один вход которого связан с зядатчиком 8 темпе- 55 ратуры, а выход — с усилителем 9.

С усилителя сигнал поступает в систему управления нагревателя 10, в тарировочлый блок !1, который, в

1=ф(1", Р, р,... <3

s,(t )

) 8(З,. ) з„(!

1 =s (t )n„(t )т (t

Ч(q,t ) l (g,t dq, где 1 интегральная чувствительность Д; температурные зависимости

S (t ) О (t ),Т (г. ) изменения максимумов абсолютных спектральных характеристик чувствительности фД мощности источника излучения (ИИ) и пропускания оптического канала соответ. ственно; о температура; h — длина волны излучения;

%„(t ), S,(t ) — температурные зависимости изменения коротковолновой и длинноволно вой границы чувствительносвою очередь, связан через пере:<лючатель 12 режимов с оптической линией 2.

Излучение от заготовки 28, находящейся в штампе 13, передается через оптическую линию 14 на фотонные датчики 15 и 16, электрический сигнал с которых поступает на делитель

l7 и далее — на индикатор 6 и систему управления штампом 18.

С изменением температуры происхоДит изменение ширины запрещенной зоны полупроводника. Кяк следствие, спектральная характеристика чувствительности сдвигается при охлаждении в длинноволновую (полупроводники на основе соединений свинца) или коротковолновую (на основе соединения индия) область спектра, Зависимость выходного сигнала фотонного датчика (Д) от внешних воздействий, параметров оптической среды, расстояния до заготовки и принимаемого излучения можно записать в виде

s(3, ),0(,t ), T,(Ъ,I.") относительные канала соотнет13231 сти Д соответственно; спектральные характеристики чувствительности Д, ИИ и пропускания оптического 0

52 4

7л 2п у, =X.- Ð(Ç,+ )„+),)+ <(-)Р(.->„+S;), 2п 2п

); = 2 ф(Я,+ Ч„Ь; )+ (+)p(s,- „-ъ;) и условно отрицательными

7п 2л

У =g P(S, +2I„+a;)+P(+)e(y,-Ç„+Ú,), 2а 2п

y = -+у(ъ +9 . .)+ (-)p(+ ). стненно;

1 " ,, п ... )м„ вЂ” параметры,характеризующие режимные ус- f5 ловия работы (напряжение, ток питания, сопротивление нагрузке pac-gp стояние до заготовки и т.д.).

Смещение нелинейных зависимостей обеспечивается приемными световодами 25, расположенными под определенными углами к интерференционному светофильтру 24 (фиг. 2, угол y ) и (фиг, 3, кривые 3 и 4).

В случае, когда температура эа- 30 готовки с максимумом излучения S,(g) не меняется (фиг. 3) интенсивность излучения в выходных световодах группы 3 определяется площадью перекрытия

Я, () и Т (), 1 (2 ), Т (), Т () а в выходных световодах группы 4— площадью перекрытия

S I (S) и Т (Я); Т, (a) э Тт (2 ), Тп (Ъ) 4о площадь которой меньше, чем площади

$,(Я) и группы 3, При изменении температуры saroтонки максимум излучения заготовки

S () (фиг. 3, кривая 1) смещается ! а по оси длин волн =f (I: ) (фиг. 3, кривая 2, S, (2) ) . При этом интенсивность излучения в выходных снетоводах группы 3 уменьшается а группы 4--- возраЭ

50 стает.

Суммирование оптических сигналов в соответствии с алгоритмом инвариантных преобразований происходит в световых коллекторах,- объединяющих- оптические каналы с условно положительными знаками

На выходах дифференциапьных фД получаются электрические сигналы

2п 2п

7 =, Р(,+Я„+Я;)+ У(й,— Э„+ ;), 2п 2п

=5P(я,+ 3„+ я; ) — Р(s, -s,+ ъ;) .

Суммарная и разностная функции получаются суммированием электрических сигналов н Сумматорах

1((+Я 1+1,,-, 2Ъ, k(Я,+ „) — k(Я,-2„) 2Ъ„

11

Р 1а

Т х

Инвариантный к неинформативным параметрам ныходной сигнал фотоприемников получается делением суммарной функции Е на разностную Е в выходном делителе 5.

Формула и э о б р е т е н и я

1, Устройство для контроля температуры нагрева заготовок перед штамповкой по авт.св, 11 801931, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью поньппения точности контроля температуры нагрева заготовок, оно снабжено оптическими линиями, связывающими входные каналы фотонных датчиков с заготовкой, а также делителями, соединяющими выходные каналы фотонных датчиков с индикатором и блоком сравнения °

2. Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что оптическая линия снабжена светофильтрами и световыми коллекторами, а ее световод разделен на несколько входных и выI ходных световодов, причем последние оптически соединяют снетофильтр со световыми коллекторами, которые соединены с фотонными датчиками.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выходные световоды установлены под различными углами к плоскости светофильтра.

13231 52

puag

c27uzg

1323152

Составитель В.Бещеков

Редактор И.Касарда Техред А.Кравчук Корректор M.Ëåì÷èê

Заказ 2895/8

Тирах 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35,- Раушская наб., д. -4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4