Патент ссср 428479

Патент ссср 428479

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

я

-т 428479

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП NC

И ЗОБ РЕТЕ.H ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидстельства— (22) Заявлено 19.10.71 (21) 1707008/26-25 с присоединением заявки ¹â€”

Государственны» комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (32) Приоритсг—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень ¹ 18 (53) УДК 535.65 (088.8) Дата опубликования описания 02.01.75 (72) Автор изобретения

Б. Г. Воронов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ИСКРОВОГО РАЗРЯДНИКА

Предлагаемое изобретение относится к системам питания искровых источников возбуждения спектра, .применяемым для эмиссио нного спектрального анализа промьппленных материалов, например металлических сплавов, руд, шлаков и других материалов. Искровой источник возбуждения спектра может бьгть применен в спектрально-аналитических лабораториях заводов и институтов различных отраслей промышленности, а также в промышленных источниках возбуждения спектра — генераторах, выпускаемых Азовским оптико-механическим заводом типа «ИВС», Известны системы питания искровых источников возбуждения спектра с раздельным во вр еметги зарядом и р аар ядо м конденсатора

СК1-хоптура типа FS 155 формы Хильгер.

В этой системе с целью стабилизации амплитуды напряжения, до которого заряжается конде1гсатор, имеется управляемый с помощью электронной схемы делитель входного напряжения питающей сети, составленный из двух плеч сопротивлений. В качестве одного из плеч делителя иопользуется постоянное зарядное сопротивление 11 — 16 ол, .включенное последователь«о с зарядным вентилем, в качестве второго управляемого плеча делителя напряхкения применяется мощный тиратрон с небольшим нагрузочным сопротивлением (40 — 80 отт).

Недостатком извес гной системы является сложность устройства и понижепньш к.п.д, зарядной цепи из-за длительного горения мощного тиратрона во время включения второго плеча делителя входного напряжения.

С целью упрощения схемы системы и повышения к.п.д. в ней для стабилизации амплитуды напряжения на конденсаторе CRL-контура параллельно этому конденсатору подключена дополнительная разрядная цепь, состоящая

1ð пз соединенных последовательно сопротивления и полупроводникового диода, а иод которого подключен к катоду вентиля заряд1ной цепи, а катод полупроводникового диода соединен с выходом источника стабилизированного на15 пряжения, равного по величине разрядному напря>кению па конденсаторе СК1 -контура.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого источника; на фиг. 2 — график работы источника. Предлагаемая система состоит из разрядно ного CRL-контура, в который входят конденсатор 1 (например, емкостью 10 — 90 л1кф), разрядная индуктивность 2 (например, 0 — 500 лткГн), разрядное сопротивление 3 (например, 0 — 20 о11), нелинейная индуктивность 4 связи

25 с поджигающим устройством б и электроды аналитического промежутка б; конденсатор 7 (например, емкостью 0,25 — 0,5 лкф), вентиль 8 (например, кремниевый вентиль типа

ПВК), полупроводниковый диод 9, (например, Зв кремниевый диод), сопротивление 10, псточ428470

R2

41.2 — )1, ник 11 постоянного стабилизированного напряжения (например, электронный стабилизатор на 300+-1 в мощностью 45 вт), вспомогательный диод 12; включение источника производится ключом 18.

Для правильной работы схемы источника необходимо выполнение следующих условий: а) напряжение Uc на катоде диода 9 и, следовательно, на сопротивлении 10 должно быть стабилизированным, например, с точностью +- 0,5% и равным заданному разрядному напряжению на конденсаторе 1; б) максимальная амплитуда напряжения питающей сети должна быть всегда несколько больше напряжения Uc. на выходе стабилизатора, т. с, „9; и) величина сопротивления 11 должна быть выбрана достато@kIой для полной разрядки конденсатора 1 до заданного напряжения, равного напряжению на выходе стабилизатора Uc; к мометпу поджига разряда после окончания дсйeTâия положительного полупериода; г) напряжение поджигающей искры, генерируемой поджигающим устройством 5, должно быль достаточным для устойчивого поджига промежутка между электродами б, обычно равному 1,5 — 5 ттм; д) полярность первой полуволны напряжения высоковольтного импульса поджигающего аналитический промежуток б,необходимо совместить с полярностью разрядного напряжения па электродах этого промежутка; с) гтараметры индуктивности 4 с сердечником пз быстронасыщающегося магтнитного материала, например феррита 400, должны быть выбраны такими, чтобы уровень тока, при котором происходит насыщение сердечника, составлял 1 — 1,5 а; допустимо чтобы индуктивность 4 до насыщения составляла величину

40 — 00 икГн, а после насыщения величину

0,9 — 1 т.кГн; ж) конденсатор 1 должен итметь минимальную утечку, что удовлетворяется при при мененни конденсаторов тяпа КБГ;

Для упрощения описания работы источника тпредположим, что тиара метры CRL — контура выбраны из условия получения часто используемого в практике апериодического разряда, когда: где К вЂ” суммарное сопротивление СК1 -контура, L — общая индуктивность CRL-контура

Работа источника в одном периоде тока питающей сети поясняется графиками (фт г. 2).

Hpk IIoIK:11o eHIIki источника K птпатощей сeTII замьгканием ключа И ток в положительные полупериоды с напряжением Uc. протекает ерез вентиль 8 и заряжает конденсатор 6, 1 и 7; rrpn этом диод 9 заперт. Катк только напряжентте на конденсаторах 1, 7 и, следовательно, па аноде диода 9 достигнет заданного напряжения Uc. (точка а, фиг, 2), диод 9 от5

З5

611 с

«рывается, а диод 12 закрывается и после этого момента одна часть зарядного тока с апряжением, превышающим Uc, протекает через открытый диод 9 и сопротивление 10, а другая часть зарядного тока идет на дальнейшее повышение напряжения на конденсаторах 1 и 7.

После того, как напряжение U- питающей сети достигнет в точке б значения, .равного U" lначнет уменьшаться,,вентиль 8 закрывается, так как напряжение на конденсаторах 1 и 7 оказывается большим действующего нанряягения U-- питающей сети. В дальнейшем конденсаторы 1 и 7 разряжаются через открьпый диод 9 и сопротивление 10 до тех пор, потка напряжение на них не достигнет заданного напряжения, равного Uc (точка в); в этот момент диод 12 открывается, а диод 9 запирастся и напряжение на конденсаторе 1 будет практически неизменным на участке в — г и равным в точке г в момент разряда заданному напряжЕНИ1О Uc.. B МОМЕНТ ОрабатЫВаиня ПОджИгающего устройства 5 высоковольтный импульс тока поджига пройдет по цепи

4 — б — 7 — 4 и приведет к разряду через аналитический промежуток 6 конденсатора 7.

Вызванный этим разрядом импульс разрядного тока 17 обеспечивает стабильный разряд конденсатора 1 с разрядным током Il по цепи

1 — 3 — 4 — 6 — 1. По достижению разрядного тока конденсатора порядка 1 — 1,5 а наступает насыщение сердечника индуктивности 4, что сопровоткдается повьппением крутизны разрядного тока Il и ускорением разряда конденсатора 1, (точка д). Замедление скорости нарастания,разрядного тока 1тт в начале разряда до насыщения ссрдечника индуктивности 4 благоприятно сказывается на увеличении чувствительности спектрального анализа, так ка«прп этом уменьшается излучение оплошного фона стп ектр а.

При досгижении разрядным током I значений, меньших 1 — 1,5 а, происходит уменьшение насыщения сердечника индутгтивнасти 4, сопровождаемое увеличенивм тгндуктивностп 4, что способствует более четкому обрыву разрядного тока Il и, следовательно, лучшей стабилизации энергтии, реализуемой в аналитическом промежутке. В момент обрыва разрядного тока 11 напряжение на конденсаторе 1 (точка е) составляет велпчтиту, близкую к кр:ггической, для поддержания дуговой стадии разряда., на пример, порядтга 50 — 70 в н остается на кондетгсаторс 1 до следующего положительногоо периода.

Описанный выше процесс работы источника в одноът периоде в дальпешпем повторяется Во врем" обжига электродоч в экспозиции при регистрации спектра. Введение нелинейной индуктивносттт прп полном тгстглючеттии пз

CRL-контура индуктивпости 2 и сопротивления 8 IIQ31rolkieT iko I IIITb разрядпып TQK большой амплитуды порядка 1000 — 1500 а. Это расширяет аналытпчесткие твозможностн псточíl KQ и позволяет возбуждать спектральные линии с высокими потснцтталатми возбуждения, 428479

//era.

//;., су ;7 ./. 7

%&8, Г

Фиг. 7

Составитель В. Ким

Редактор Л. Цветкова

Корректор Т. Хворова

Техред Т. Курилко

Заказ 5020 Изд. ¹ 1 597 Тираж 760 Подписиое

ЦНИИ11И Государствишого комитета Оовета Миписгров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1К-35, Раушская пай., д. 4/5

Оол, Ttill. Костромског0 управления издательств, полиграфии и книжной торговли например линии бора В III 206, 577 нм, углерода С 1П 229, 687 нм и друпие, что недоступно с помощью источника — прототипа.

Предложенная схема значительно проще устройства схемы п рототипа, а реализозанньш при этом способ стабилизации разрядного напряжения на конденсаторе СК1 -контура наиболее экономичен для подобных источников возбуждения спектра. Использование в предлагаемом источнике стабилизаторов напряжешш с малой потребляемой мощностью менес

50 вт повышаст к.п,д. зарядной цепи источника и улучшает тепловой режим работы схемы.

Достигнутое упрощение устройства схемы источника в 2 — 3 раза уменьшает габариты источника и стоимость и повышает надежность эксплуатации в цеховых условиях.

Предмет изобрете ния

1. Система питания искрового разрядника для возбуждения спектра, содержащая разрядную емкость, присоединснную одним из.выводов к заземленному электроду разряд ника и к одному из выводов источника переменного напряжения, а друтим выводом через последовательно соединенные регулируемую индуктивность, переменное сопротивление и индукT1fBHocTb сзязп — ко второму электроду разрядника, вентиль, катод которого присоединен к незаземленному выводу разряд ной емкости, а анод — к незаземлен ному выводу источника переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы системы и повышения коэффициента полезного действия, в ней имеется стабилизированный источник переменного напряжения и цепочка из последо1О вательно соединенных диода и сопроти вления, причем один вывод сопротивления присоединен к катодному выводу диода, отрицательный вывод стаоилпзированного источника п свободный вывод сопротивления упомянутый цепочки присоединены к заземленному выводу разрядного конденсатора, положительный вывод стабилизированного источника присоединен к катодному выводу диода, а анодный вывод диода — к незаземленному выводу раз20 рядного конденсатора.

2. Система по п. 1, от гича ощался тем, что, с целью расширения аналитических возможностей искрового разрядника, упомянутая индуктивность связи выполнена из быстронасыщающегося магнитного материала с малой остаточной индуктивностью, например меныпе едного миллигепри.