Повышение эффективности плазмохимического процесса очистки и нанесения покрытий на кварцевые трубы путем автоматической стабилизации температуры технологически значимых зон

• Автор: Камакин, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 232 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Стабилизация температуры технологических зон плазмохимического процесса очистки с нанесением
покрытий на кварцевые трубы
1.1, Реакторы из кварцевого стекла
1.2. Автоматизированная установка для плазмохимической очистки кварцевых труб
большого диаметра и нанесения покрытий
1.2.1. Модуль плазменной установки
1.2.2. Дозатор порошка
1.2.3. Станок для плазмохимической очистки
кварцевых 'груб и нанесения покрытий
1.2.4. Измерение температуры технологически значимых зон
1.2.5. Регулирование температуры
1.3. САР тока дуги плазматрона плазмохимического процесса
очистки с нанесением покрытий на кварцевые трубы
Выводы по главе
2. Разработка универсальной методики синтеза параметрического трансформатора
2.1. Аппроксимация динамической кривой
перемагничивания электротехнической стали
2.1.1. Анализ существующих методик аппроксимации динамической кривой перемагничивания
2.1.2. Методика определения параметров аппроксимации динамической кривой
перемагничивания электротехнической стали
2.1.3. Экспериментальная проверка методики
определения параметров аппроксимации
2.2. Анализ режимов работы параметрона методом
гармонической линеаризации
2.2.1. Расчет электрического режима параметрона методом гармонической линеаризации
2.2.2. Общее решение системы уравнений, описывающих
режимы работы параметрона.'
2.2.2.1. Нелинейная комплексная аппроксимация
22.2.2. Нелинейное комплексное магнитное сопротивление

2.2.2.3. Обобщенная схема параметром
2.2.2.4. Анализ идеализированной схемы параметрона
2.2.3. Реализация модели параметрона
2.3. Расчет, электрического режима параметрона
методом последовательных интервалов
2.3.1: Сущность метода последовательных интервалов
2.3.2. Анализ режимов работы параметрона методом последовательных интервалов
2.3.3. Анализ параметрического трансформатора
методом последовательных интервалов
2.3.4. Реализация на ЭВМ расчета режимов работы параметрического трансформатора методом
последовательных интервалов
2.3.5. Сравнительная характеристика точности моделирования параметрического трансформатора методами гармонической линеаризации и последовательных интервалов
2.4. Методика синтеза параметрического
трансформатора
Выводы по главе
3. разработка замкнутой САР температуры очистки
с нанесением покрытий на кварцевые трубы
3.1. Регулирование положения крутопадающего участка внешней характеристики
параметрического трансформатора
3.2. Регулировочная и переходная характеристики при управлении положением крутопадающего участка внешней характеристики параметрического трансформатора входным напряжением
3.3. Оценка качества САР температуры технологических зон плазмохимической очистки с нанесением покрытий на кварцевые трубы на базе параметрического трансформатора
3.4. Электрическая схема САР температуры технологических зон плазмохимической очистки с нанесением покрытий на кварцевые трубы на базе параметрического трансформатора
Выводы по главе
4. Исследование и разработка цифрового измерителя действующего значения напряжения

4.1. Сущность и методы измерения
4.2. Метод измерения действующего значения
сечением вертикальными прямыми
4.3. Метод измерения действующего значения сечением прямыми с большим угловым
коэффициентом
4.4. Метод прямых хорд
4.5. Метод наклонных хорд
4.6. Вычисление действующего значения и
практическая реализация измерителей
4.7. Исследование точности измерения действующего
значения по методу прямых хорд
4.7.1. Алгоритм исследования
4.7.2. Результаты исследования
Выводы по главе
Заключение. Основные результаты
Диссертационной работы
Литература
стабильный нагрев порошка покрытия и формирование потока напыления. Поэтому управление температурой с помощью данного плазматрона может привести к неоднозначности регулирования, когда условия поддержания стабильности одного параметра вступают в противоречие с условиями, необходимыми для обеспечения другого параметра. На обрабатывающий плазматрон возложена единственная функция - нагрев поверхности кварцевой трубы, поэтому и целесообразно управлять этим нагревом регулированием мощности газа, которая есть линейная функция тока дуги (1.2).
1.3. САР тока дуги плазматрона плазмохимического процесса очистки с нанесением покрытий на кварцевые трубы
Для обеспечения качественного технологического процесса необходимо, чтобы САР температуры пятна обработки четко удовлетворяла требованиям по точности поддержания всех параметров (см.п. 1.2.1). Соотношения (1.1) - (1.5) показывают, что температура в каждой зоне определяется множеством факторов. Наиболее неустойчивым и значимым из них является ток дуги плазмы, поэтому представляется целесообразным не .только регулирование температуры током дуги, но и стабилизация заданного значения данного тока.
Вольтамперная характеристика (ВАХ) дуги плазмы имеет вид семейства кривых 1, приведенных на рис.1.8. Для обеспечения стабильности ее энергетических параметров необходим регулятор тока, внешняя характеристика которого пересекала бы ВАХ дуги под прямым углом, то есть имела бы примерный вид кривой 2.
Технологический процесс обжига кварцевых труб протекает достаточно быстро - скорость линейного перемещения плазматрона может превышать 500 мм/мин. Ошибка регулирования должна быть отработана за время, в течение которого струя плазмы проходит расстояние, не превышающее размеров данной технологической зоны. Это время составляет порядка 0,5с.
Для управления током дуги плазменных установок используются регуляторы, которые можно классифицировать следующим образом [33]. Дуговые плазменные установки с дросселями насыщения являются наиболее распространенными (ИПР-120/600, ИПГ-500, ВПР-402).
Недостатками подобных установок являются плохие массогабаритные и энергетические показатели, сложность наладки устройства, высокая инерционность.