Способ определения момента вывода матриц из процесса синтеза
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмк
Социалистические
Респубттнк
{51) М. Кл. В 01 1 3/06 G 05 D 27/00 с ярисоеднненнеет заявки М— ГоеудврстеоеЫ1 квиитет СССР (23) Приоритет— Опубликовано 23.10.81. Бюллетень М 39 Дата опубликования описания 25. I 0 . 8 1 ио делам иаебретении и открытий (53) УД3(бб 012-52(088.8) (72) Авторы нзобретеHk$I Б.A. Глаговский, Н.Г. Загорский, JI.È. Фельдгун и В.А. Яшин! 1 (7!) Заявитель (5ч) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ВЫВОДА ИАТ1 ИЦ ИЗ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в химической технологии при производстве искусственных высокотвердых материалов. Наиболее близким ло технической сущности к изобретению является спбсоб определения момента вывода матриц из процесса синтеза высокотвердых материалов путем сжатия шихты в камере высокого давления и нагрева путем Про«10 пускания через нее электрического тока, проходящего через шихту в камере высокого давления в пределах 5-8 с до заданного уровня, равного 70-80% максимального значения рабочего тока, И и по истечению установленного времени при величине тока меньшем установленного значения, выводят матрицы из про цесса синтеза после его окончания f 1 1. 1 26 Недостатком данного способа является то", что установленное время нарастания тока до заданного значения не используется для коррекции режима синтеза по нагреву и давлению, что снижает производительность, и применить способ при кратконременных синтезах, когда время контроля состояния матриц соиэмерймо со временем синтеза, невозможно. Цель изобретения — увеличение производительности процесса эа счет его автоматизации. Поставленная цель достигается тем, что предварительно на нагреватель подают напряжение с амплитудой 0,2-0,3 В и с частотой 10-100 кГц, в процессе сжатия сравнинают зависимости изменения напряжения на камере от прессового давления для эталонных и .контролируемых матриц и ло величине разностного сигнала и диапазоне давлений от 207 до рабочего, матрицы выводят из процесса на восстановление. Кроме того, в процессе сжатия фиксируют скачкообразное изменение напряжеттия для эталонных и контролируеСпособ определения момента вывода матриц из процесса синтеза осуществляется следующим образом. При введении в камеру высокого давления напряжения высокой частоты (например 100 кГц) с помощью дополнительной обмотки на силовом трансформаторе по мере износа оснастки изменяется зависимость давления в камере от давления прессовой установки, что приводит 8741 мых матриц в заггисимости ог прессоного fIавления и по отклонению разности скачкообразного изменения напряжений эталонных и контролируемых матриц от заданной величины, матрицы выводят из процесса на восстановление, На фиг. 1 изображена блок-схема устройства определения момента вывода матриц иэ процесса синтеза, реализующая описываемый способ; на фиг. 2 графики изменения напряжения на камере в зависимости от прессового давления, где крива» 0 относится к измерениям на этавонных блок-матрицах, кривая Π— на матрицах, требующих восстановления в результате их износа, Р, — рабочее прессовое давление, 5 Р— изменение напряжения высокой частоты на блок-матрицах при изменении прессового давления от 0,2 Рр до номинального рабочего Pð, на фиг. 3 графики изменения напряжения на камере с введенным в нее реперным металлом (висмутом) в зависимости от прессового давления (кривая а соответствует измерениям нп эталонных блок-матрицах, кривая К вЂ” измерениям на матрицах, требующих восстановления, Рр — рабочее прессовое давление, д Р— изменение давления в камере эа 30 счет износа матриц. Устройство состоит из релейно-временной логической схемы I, системы 2 ре гулирования давления, контакта 3 релейно-временной логической схемы, магнитного усилителя 4, силового трансформатора 5, генератора 6 высокой частоты, фильтров 7 и 8 верхних частот, дополнительного витка 9 обмотки силового трансформатора, блокматриц 10, резонансного усилителя 11, 40 фазовращателя 12, регулятора 13 ам— плитуды, фазового детектора 14, регистратора 15, датчика 16 давления, функционального преобразователя 17, схемы l8 сравнения, корректирующего устройства 19, порогового устройства 20, системы 21 регулирования режима нагрева, трансформатора 22 тока. S4 4 к изменению зависимости падения напряжения высокой частоты на блок-матрицах от прессового давления в процессе нагружения. При этом кривые изменения напряжения в диапазоне от 0,2 Рг до полного рабочего прессового давления Ро, при котором осуществляют синтез, идут практически на одинаковом расстоянии одна от другой во всем упомянутом диапазоне изменения давления, и большему износу матриц соответствуют большие отклонения хода указанных кривых от хода кривых, соответствующих новым матрицам (фиг. 2). Используя эти зависимости определяют момент вывода матриц из процесса синтеза по смещению кривой, соответствующей исследуемой матрице, от кривой, соответствующей новой матрице на величину, превышающую 106% ДО полного перепада напряжений для новых матриц (фиг. 2) в диапазоне давлений от 0,2 Рр до номинального рабочего давления Ро. Пороговый уровень отклонений хода кривых зависимостей падения напряжения на матрицах от прессового давления, при котором следует выводить матрицы из процесса, может быть выбран любым, исходя из допустимого износа матриц. Однако с целью увеличения выхода однородного по количеству и качеству продукта и увеличения долговечности матриц устанавливают порогосрабатыв рия исполнительного устройства равным по величине 100% от полного перепада измеряемых напряжений (61)) на эталонных матрицах при изменении давления от 0,2 Р до номинального рабочего давления Р,. При введении в камеру реперного металла и при создании в ней давления за счет рабочего насоса (по ъем от нуля до рабочего прессового давления не более 4 с) по мере износа матриц Сдвигаются скачки напряжения высокой частоты на матрицах, в сторону больших значений прессового давления (фиг. 3), При значениях изменения прессового давления 4. P более 10% заданного рабочего Рр матрицы выводят из процесса синтеза. Указанные изменения напряжения фиксируются в период подъема давления от 0,2 Рг до заданного Р (фиг. 2) прессового давления, т.е. до начала нагрева. Изменение напряжения высокой частоты используют не только для вывода матриц, но и для коррекции режи874154 ма синтеза по электрическому режиму и давлению до начала нагрева. Релейно-нременная логическая схе- ма 1 управления прессоной установкой высокого давления при работе в авто5 матическом режиме управляет системой 2 регулирования давления, которой создается и поддерживается рабочее усилие сжатия, и системой регулирования напряжения, состоящей из контакта 10 3 релейно-временной логической схемы I„ магнитного усилителя 4 и силового трансформатора 5. При достижении давления в гидросистеме прессовой установки равного 207. от рабочего, включается генератор 6 высокой частоты (около 100 кГц), с выхода которого через фильтр 1 верхних частот на дополнительный виток 9 обмотки силового трансформатора 5 подается напряжение амплитудой 0,3 В. С блок-матриц 10 снимается напряжение высокой частоты, которое через фильтр 8 верхних частот подается на вход резонансного усилителя 11. Одновременно на вход резонансного .усилителя 11 с генератора 6 высокой час„тоты через фазовращатель 12 и регулятор 13 амплитуды подается напряжение высокой частоты н противофазе с нап30 ряжением, поступающим с фильтра 8 верхних частот. е На входе резонансного усилителя 11 напряжение высокой частоты, посту-. пающее с блок-матриц 10 через фильтр Зз 8 верхних частот, с помощью регулятора 13 амплитуды компенсируют при давлении прессовой установки, равном 207 от рабочего. В процессе набора давления выше 207 от рабочего за счет из- 4о менения сопротивления н камере высокого давления на входе резонансного усилителя II поянляется разностное напряжение, которое после усиления поступает на вход фазового детектора 4 14 опорным напряжением для которого является напряжение генератора 6 высокой частоты, поступающее на фазовый детектор 14 через фазонращатель 12. С выхода фазоного детектора 14 сигнал, 50 пропорциональный приращению напряжения на блок-матрицах 10, обусловленный изменением давления в камере, поступает на одну из координат регистратора 15. При этом на другую координату регистратора 15 поступает сигнал с датчика 16 данления, пропорциональ ный прессовому давлению. Сигнал с выхода фазового детектора 14 и сигнал, 6 соответствующий изменению напряжения на новых матрицах н зависимости от давления, вырабатываемый функциональным преобразователем 17, который унравляется напряжением, пропорциональным данлению, снимаемому с дат гика i6 давления, поступают на схему 18 сравнения. Разностной сигнал с выхода схемы 18 сравнения поступает на корректирующее устройство 19, вырабатывающее сигналы коррекции пропорционально величине смещения хода кривой изменения напряжения на исследуемых матрицах в функции давления прессоиой установки, от хода этой кривой для эталонных матриц, для изменения установок эпектрической мощности нагрева и прессового давления, поступающих на систему 2 регулирования давления и систему 21 регулирования нагрева с включенным на входе трансформатором 22 тока. При превышении корректирующими сигналами пороговых значений, определяемых смещением хода кривой, изменения напряжения на исследуемых матрн— цах в функции давления прессопой уев тановки от хода этой кривой для новых матриц на 1007. л U и смещением скачкообразного изменения напряжения высокой частоты на 107. рабочего дан— ления, пороговое устройство 20 ныдас1 сигнал на релейно-временную логическую схему l на вывод данных матриц по окончании откорректированного синтеза из процесса. Применение способа определения момента вывода матриц из процесса синтеза дает возможность их своевременно вывести на, восстановление, что повышает их стойкость более чем иа 10%. Определение степени износа н процессе набора давления дает возможность осуществлять коррекцию режима синтеза как по давлению, так и по электрическому режиму, что позволяет оптимизировать выход продукта. Это н свою очередь дает возможность увеличить вЫход продукта за синтез на 10-127. Кроме того, способ обеспечивает решение задачи быстродействующей тарировки камер высокого давления па штатных рабочих насосах без отключения шин, подводящих напряжение к камере высокого давления. Формула изобретения 1. Способ определения момента вынода матриц из процесса синтеза путем сжатия шихты в камере нагрева, о т л и ч а-ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет его автоматизации, предварительно на нагреватель подают. напряжение с амплитудой 0,2-0,3 В и частотой 10-100 кГц, в процессе сжатия сравнивают зависимости изменения напряжения на камере от прессового давления для этапонных и контролируемых матриц и по величине разностного сигнапа в диапазоне давпения от 20% до рабочего, матрицы выводят из процесса на восстановление. 874154 2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в процессе сжатия фиксируют скачкообразное изменение напряжения для эталонных и контролируемых матриц в зависимости от. прессового давления и по отклонению \ разности скачкообразного изменения напряжений эталонных и контролируемых матриц от заданной величины, матрицы 1о выводят иэ процесса на восстановление. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 685322, кл. B OI J 3/06, 1977.. 874154 С2 1 p ЯЯФОсОФЯВ ЮУЬюмж Фасаде Фидлере ФЕЯ Составитель В. Федоров Редактор П, Ортутай Техвщ А. Бабинеп Кооректоо A Лзятко Заказ 91 21/13 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035> Москва 3-35> Раушская наб.> д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
