Устройство для моделирования пространственного заряда в электролитической ванне

 

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3657l8

Саве Советскнв

Сецналнстичоскиэ

Республик

Зависимое от авт. свидетель" гва U"o—

М.Кл. С 06д 7)48

Заявлено 02.I V.1971 (№ 1643063/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опублорковано 08Л.1973. Бюллетень Л 6

Дата опубликоваосия описания 18Х.1973

Комитет па делам лзобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 681.333 (088. 8) Авторы изобретения

И. М. Блейвас и С. А. Дубровина

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО

ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЕ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Устройство используется для автоматического расчета и запоминания токов, моделирующих пространственный заряд в электролитической ванне, и входит в состав автомата для вычисления и вычерчивания траекторий заряженных частиц в электромагнитном поле. Устройство для автоматического расчета тока в десятки раз повышает производительность вычислительного труда.

Известны устройства для автоматического расчета и запоминания токов, содержащие вычислительную часть: цифровую и аналотовую, а также узел образования адреса запоминающей ячейки, соответствующей текущему положению зондовой головки в электролитической ванне. В первом устройстве этот узел выполнен в виде электромеханического коммутатора, состоящего из двух расположенных по осям координат контактных дорожек с изолированными ламелями и подвижных контактов, механически связан ных с зондовой голоакой электролитической ванны. К ламелям координатных дорожек по заранее составленной программе подключаются обмотки адресных реле, с помощью которых элементарному участку электролитической ванны ставится в соответствие ячейка памяти, в которой фиксируется рассчитанное значение тока, моделирующего пространственный заряд

2 иа данном участке ванны. Во втором известном устройстве вместо дорожек с подвижными контактами используется кнопочный переключатель (кнопки нажимаются оператором).

5 Узел образования адреса имеет значительные преимущества перед кнопочным переклточателем, так как освобождает оператора от утомительного труда, а, главное, полностью исключает ошибки оператора при переключе10 нии кнопок.

Однако узел образования адреса имеет два существенных недостатка, приводящих к погрешности в вычислении токов, когда в качестве ячейки памяти используются математи16 ческие конденсаторы, подключаемые в цепь обратной связи интегрирующего усилителя через контакты адресных реле.

Во-первых, в процессе вычерчивания траекторий заряженной частицы через скользящие

9р контакты Il,л амели контактных дорожек подается напряжение, питающее обмотки соответствующих адресных реле. Если скользящие контакты шире изоляционной прокладки между ламелями, то в момент перехода контакта

2й с одной ламели на другую подается напряжение одновременно на две ламели, а следовательно, срабатывают одновременно два адресHbIx реле и подключают два запоминающих конденсатора в цепь обратной связи усилитеЗО ля постоянного тока.

365718

|О

3

Одновременное включение двух конденсаторов даже на короткое время приводит к перераспределению зарядов в конденсаторах, что обусловливает значительную погрешность, и расчете токов. Уменынепие ширины скольз11щего контакта по сравнению с шириной изоляционной прокладкп между ламелями не устраняет погрешности при вычислении токов.

Она остается за счет того, что ио время перемещения скользящето контакта по изоляционной прокладке заряд в конденсаторах не накапл|1вается. Эта погрешность может оказаться особенно большой прн вычерч||в;|цнв сложных траекторий.

Во-вторых, узел образования адреса имеет

Io одной контактной дорожке вдоль координатных осей, что не позволяет для повышения точности моделирования оптимально выбпрать форму и размер участка электролитпческой ванны, обслуживаемого одной ячейкой памяти.

Целью изобретения является значительное повышение точности вычислений при одновременном расширении, возможности выбора фо рмы и размеров элемента площади межэлектродного пространства при моделировании пространственного заряда.

Принципиальная схема предложенного устройства приведена на чертеже.

Вдоль направляющих электролитической ванны 1 укреплены тройные координатные дорожки 2 и 8, а — b, скользящие контакты которых 4 и 5, — b механически связаны с зондовой головкой б.

Координатные дорожки состоят из изолированных ламелей, длина которых равна одинарному, двойному и тройному расстоянию между токовводящими элементами (т. в. э.) электролитической ванины, Каждой ламел|и соответствует координатное реле 7, один конец которого соединен через нормально замкнутые контакты соседних координатных реле с ламелью,и через диод 8 — с гнздом наборного поля 9. Второй конец обмотки питания подключен к источнику напряжения. На наборное поле выведены концы обмоток питания адресных реле 10, которые перед решением задачи соединяются гибкими проводами с гнездами наборного поля. Контакты реле 10 подключают запоминающий конденсатор в цепь обратной связи операционного усилителя (на чертеже не указаны) на интервалы времени, в течение которого зондовая головка 6 находится над соответствующим участком площади электролитической ванны. Например, с помощью адресного реле, подключение которого к гнез5

4 ду наборного поля показано на чертеже, обслуживается заштрихованный участок электролитической ванны 1.

Р||сомотрим |принц||и дейспыя предлагаемого устройства. Например, координатное реле11 соединяется с ламелыо 12 дорожки 8б через контакты 18 и 14, принадлежащие реле 15 и

16 соответствеш|о. Если скользящий контакт 5б 1|аходится на ламели 12, то напряжение питания — Li подается через нормально замкнутые контакты 18 и 14 на обмотку питания реле 11. Реле 11 срабатывает и его контакты 1/ и 18 размыка|от цени питания реле 15 ii 16.

Перемещаясь вдоль координатной дорожки, контакт 5б в какой-то момент времени касается одновременно двух ламелей 12 и 19.

При этом на обмотки адресного и координатного реле 15, соответствующих этой л ам елп, напряжение будет подано только тогда, когда контакт 5б сойдет с ламели 12 и контакт 18 реле 11 замкнется.

Аналогично работает устройство при движении скользящего контакта справа налево.

Диодь:. 8 предупреждают ложное срабатывание адресных реле.

Как видно из описания, предлагаемое устройство исключает возможность срабатывания одновременно двух адресных реле. При этом максимальное время отсутствия сигнала определяется временем отпускания координатного реле. Наличие дополнительных дорожек с разделитсльнымн диодами позволяет произвольно выбирать соотношение сторон участка электролитической ванны.

Предмет изобретения

Устроиство для моделирования пространственного заряда в электролитической ванне, содержащее зондову|о головку, адресные реле, диоды и наборное поле, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности и расширения класса решаемых задач, оно содержит координатн1>1е дорожки, расположенные параллельно направляющим электролитической ванны, выполненные в виде изолированных ламелей, длина которых равна одинарному, двойному и тройному расстоянию между токовводящими -.ëåìåíòàìè электролитической ванны, и координатные реле по числу ламелей координатных дорожек, обмотки которых соединены с двумя последовательно соединеннымн нормально замкнутыми контактами координатных реле соседних ламелей и через диод с гнездом наборного поля.

365718

Составитель Е. Тимохина

Техред Л. Грачева Корректор Н. Прокуратова

Редактор Н. Нанкина

Загорская типография

Заказ 1043 Изд. № 1105 Тирах< 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5