Устройство для управления электронными лучами в электронно- лучевых плавильных печах

Устройство для управления электронными лучами в электронно- лучевых плавильных печах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннк

Социалистических

Республик (g g>949740 (89) 133492 (ГДР) (61) Дополнительное к авт. свид-вуI ..(22) Заявлено 210878 (2! ) 7770282/18-21 (И) М. Кл

Н 01 J 37/30 (23) Приоритет (32) 190977 (3l) Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

WPH01J/201077 (33) ГДР

Опубликовано 070882. Бюллетень № 29 (53) УДЕ 621.365 (088. 8) Дата опубликования описания 070882 (72) Авторм

Иностранцы н-Дитер и Ве (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ,УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ

ЛУЧАМИ В ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ

ПЕЧАХ

Изобретение относится к электронно. лучевой обработке металлов и предназначено для управления электронным учОм в электроннолучевых плавильных ечах по определенной программе. Изобретение применимо также в других электроннолучевых технологических процессах, как например, в электроннолучевых выпарных установках..

В электроннолучевых плавильных печах электронная пушка нагружает два места процесса, кристаллизатор и плавящийся стержень, мощностью электронных лучей. Для этого мощность электронных лучей распределяют посредством програвввированного отклонения на места процесса.

Положение фигуры отклонения электнониого луча устанавливается и постоянно контролируется плавильщиком так, что ои постоянно наблюдает через смотровое стекло за местами процесса в вакууме. При этом также известно устройство, в котором осуществляется снятие картины процесса телевизионной камерой через смотровое.стекло и воспроизведение .ее на экране.

При изменениях картины отклонения, например, из-за нестабильных режимов эксплуатации электронной пушки из-за изменения напряжения ускорения плавильщик корректирует положение фигуры отклонения.

В устройствах для обработкИ материала и в устройствах для сварки электронными лучами, электронный луч фиксируется и управляется с помощью отраженных и обратно рассеянных электронов (описание изобретения к патенту ЬА96877) .

Известные средства для фиксирования электронных лучей посредством отраженных, и обратно рассеянных . электронов невозможно применять в плавильных печах с высокой мощностью электронных лучей, так как, с одной стороны, высокая плотность плазмы над расплавом ведет к многократному рассеиванию отраженных и обратно рас. сеянных электронов, вследствие чего невозможен анализ сигналов и, с другой стороны, электронные зонды для отраженных и обратно рассеянных электронов выходят из строя uepes короткое время из-за высокой конденсации паров металла.

Цель изобретения заключается в том, чтобы заменить постоянное, при

949 740

4 известных условиях многочасовое непосредственное наблюдение места процесса плавильщиком, которое черезвычайно утомительно, самостоятельным процессом, т.е. устройством, которое автоматически управляет электрическим лучом на месте процесса.

Q основу изобретения положена задача создания устройства для управления электронными лучами, которое устанавливает фигуру отклонения электронного10 луча на месте процесса и при изменении условий эмиссии лектронной пушки поддерживает ее постоянной. Согласно изобретению задача решается с помощью телевизионного устройства, которое на месте процесса через смотровое стекло записывает ход электронного луча и воспроизводит на экране, тем, что перед телевизионной камерой расположен оптический фильтр с селективной проницаемостью в синей области спектра, чтобы выделить место попадания элект; ронной луча относительно яркости фона расплава. На экране- соответственно геометрическим размерам кристал. лизатора или площадям, нагружаемым электронным лучом, расположены фоточувствительные элементы. Посредством фоточувствительных элементов на мес- те попадания электронного луча полу.чают сигнал, который через подходящун электронную схему воздейстзует на отклоняющее устройство и управляет электронным лучом. Угол отклонения электронного луча пропорционален И сигналу фоточувствительного элемента.

Возможно также фоточувствительные элементы выполнять как линейные элементы, длина которых примерно равна половине диаметра экрана. Между эк- 40 раном и фоточувствительными элементами скользит шибер. Шибер служит для их перекрытия, причем его длина соответствует диаметру пятна электронного луча. 45

Целесообразно заменить линейные фоточувствительные элементы светопроводным кабелем, расходящимся на экране, на--конце которо о собранным в пучок нужно разместить светочувствительный элемент или образовать фоточувствительные элементы из включенных друг за другом светочувствительных элементов.

Изобретение объясняется подробнее на примере. Прилагаемый чертеж показывает место процесса на экране.

На расплаве электронным лучом описывается круговая траектория на краю кристаллизатора. Место процесса снимается через смотровое стекло посредством телевизионной камеры с предварительно включенным интерференционным фильтром с проницаемостью при 450 нм. На экране 1 на главных осях х и у системы координат 65 отклонения 4 электронного луча фоточувствительные элементы 2 расположены так, что они находятся на краю отображенного кристаллизатора 3.

Электронный луч описывает круговую траекторию 4 с центральными «кр динатами х, у и радиусом R = +x — у

По четырем сигйалам фоточувствительных элементов 2 счетным механизмом вычисляются четыре величины х, у, х, у и так трансформируются в значения для отклоняющего устройства, чтобы отклонякщее напряжение было пропорционально фотосигналам. Посредством четырех фоточувствительных элементов электронный луч удерживается на любой эллиптической траектории на поверхности расплава, независимо от специальных условий эксплуатации электронной пушки.

Из-за применения оптических фильтров перед камерой, которые имеют селективное пропускание в синей области спектра, выделяется место попадания электронного луча относительно яркости фона расплава, так что фоточувствйтельные элементы на месте попадания электронного луча отдают высокий сигнал по сравнению с сигналом фона расплава. Посредством согласующих звеньев фотосигнал известным образом воздействует на отклоняющее устройство.

Формула изобретения

1. Устройство для управления электронными лучами в электроннолучевых плавильных печах, состоящее из расположенной у смотрового стекла электроннолучевой печи телевизионной камеры, снабженной оптическим фильтром с селективным пропусканием в синей области спектра, и из экрана с расположенными на нем фоточувствительными элементами,.о т л ич а ю щ е е с я тем, что фоточувст- вительные элементы 2 являются линейными элементами, длина которых примерно равна половине диаметра экрана 1, и что перед фоточувствительны.ми элементами 2 для их перекрытия .расположен шибер, длина которого соответствует диаметру пятна электронного луча. !

2 ñTðoàñT o ч а ю щ е е с я тем, что фоточувст-. вительные элементы являются расходящимися светопроводными кабелями, на другом конце которых расположен светочувствительный элемент, или что они образованы из включенных друг за другом светочувствительных элемен-. тов.

949740

Составитель В. Апександров

Техред М.Тепер Корректор Г,Огар

Редактор С.Тараненко

5763/43 . Тирам 761 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Заказ

Фйлиал ППП "Патент ", г. умгород, ул. Проектная, 4

3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что фоточувствительные элементы 2 выполнены в виде включенных друг за другом светочувствительных элементов.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Гер манской Демократической Pecnydлики.