人工晶體研究所金剛石壓機控制器介紹
[ 發布日期:2003/9/24 10:58:30 ] 瀏覽人數: 1251501
在以六面頂壓機為主要生產設備的廣大金剛石行業中,大都存在著設備控制技術陳舊,控制效果不理想的問題,制約了金剛石品級不容易向高層次發展;眾所周知,兩面頂壓機生產的金剛石一般比六面頂壓機要高一個檔次,這除了腔體結構不同外,兩面頂壓機普遍采用高精度的壓力溫度控制方式起到了決定性的作用。為此,我們在充分消化吸收國外金剛石行業先進技術的同時,結合多年來對金剛石工藝的深入研究,向廣大用戶推出本款“金剛石壓機控制器”。
該控制器由加熱和壓力兩部分組成,分別介紹如下:
一、加熱部分
1、完全采用真有效值控制;我們知道,只有有效值控制才能夠真正反映腔體內的熱量,而目前金剛石制造行業大都使用近似平均值控制,盡管平均值控制制造簡單、造價低,但是會給腔體溫度帶來誤差,最終影響金剛石的品級。另外,我們壓機上普遍采用的電流表為D26型,就是真有效值測量,這就證明了有效值控制的必要性。真有效值控制的最大特點就是僅與熱量有關,而與電網電壓的高低及電網波形無關!
2、被控量可以是電壓、電流或功率;而目前金剛石制造行業大都使用電壓控制,即所謂恒電壓看電流,這種控制方式最簡單,但是由于回路感抗的變化,電流、功率并不與腔體元件上得到的電壓嚴格成比例,它受電源電壓波動觸發角α變化,以及銅排、墊板、頂錘等的接觸電阻變化的影響,顯然不是理想的控制方法。而最理想的控制方式為電流控制,它可以直接的反映腔體熱量,國外兩面頂壓機普遍采用電流或功率控制,均不采用電壓控制。國內兩面頂壓機也與國外相仿,中非人工晶體研究院大部分采用功率控制和電流控制。我們在六面頂壓機上對幾種控制方式均進行了大量的實踐,事實證明電流控制最為理想。
我們的壓機控制器可以按用戶要求制作成電壓、電流或功率控制,但強烈建議使用電流控制。
3、我們率先向六面頂金剛石行業引入了曲線升溫的概念,使腔體溫度不會隨保溫時間的延長或內部結構變化而改變。該壓機控制器可由用戶自由設定多達15條折線組成的升溫曲線。
4、當壓機出現電氣故障時,比如燒鋼帽,腔體短路,絕緣破壞,可控硅損壞時,報警系統可自動切斷加熱電源,以避免大的損失。報警點的上下限可由用戶設定。
二、壓力部分
1.提供壓力傳感器所需之橋路電壓,并將傳感器輸出的 mV信號放大轉換,數字顯示被測壓力值。
2.設有 7點 ON/OFF 輸出信號,可按分別設定的動作值輸出開關信號,控制超壓、加熱、暫停、暫停時間繼電器輸出、保壓、回程及高限保護等過程,每個點的壓力設定可精確到0.1MPa。以上 6點動作靈敏度(相當于電接點的上下限)分別可設,其值可精確到0.1MPa。
3.設有 1點壓力變化率 ON/OFF 輸出信號,在壓力變化率超過設定值時,輸出開關信號,可用于放炮停機(該點與高限保護公用)。
4.設有與被測壓力值相對應的 0-10mA或 4-20mA模擬信號輸出,可接控制調節儀表或記錄儀。(選件)
5.具有暫停時間繼電器功能,其時間可設定范圍為 0-999秒,當到達暫停壓力時,自動啟動暫停時間繼電器進行計時,計時完畢,向PC機輸出信號使壓機二次超壓。
6.具有輸入壓力信號的數字濾波功能,其值可設定范圍為 1-20秒,可對各種干擾有強烈的抑制作用。
7.具有優化補壓功能,使每次補壓后的壓力均比前次略高出一個設定值,以此克服壓機摩擦力對腔體壓力的影響,令腔體內部的壓力始終一致。大家一般認為,當壓機升到保壓點(如100.0Mpa)后,泵停止,壓機自然泄漏,當壓力下降到所設定的對應點(比如99.5Mpa)后,壓機開始補壓至100.0Mpa,但是此時的100.0Mpa是不是原來第一次的100.0Mpa?因為壓機補壓從靜態到動態要克服密封件的摩擦力,要對壓力有一定的消耗。幾次補壓之后,腔體壓力越來越低,而這個問題的只有靠優化補壓功能可以克服。
目前,金剛石制造行業對提高金剛石的品級不斷的研究,開始對壓機的控制水平有了新的認識,因為提高了控制水平或控制精度,才能夠滿足高品級金剛石生長的苛刻條件。因此,我們的壓機控制器充分考慮了行業的具體情況,在采用先進技術的同時,以滿足金剛石工藝條件為目的,而得以在行業中廣泛使用。