устройство управления для формирования газового потока электролизно-водяного газового генератора

Формула изобретения

1. Устройство управления для формирования газового потока электролизно-водяного газового генератора, содержащее электролизер в виде равномерно расположенного в герметичном корпусе пакета металлических пластин, первая и последняя пластина которого подключены соответственно к выпрямительному мосту источника питания и управляемому тиристору, который соединен с общей шиной выпрямительного моста, при этом управляющий вход тиристора подключен к выходу схемы управления, выходной барботер с патрубком и горелкой, отличающееся тем, что схема управления выполнена из двух последовательно подключенных одновибраторов, выход которых через транзисторный и механический ключи подключен к управляемому входу тиристора, при этом механический ключ функционально связан с времязадающей цепью с возможностью регулирования одновибратора, а синхронизирующий вход одновибратора с одной стороны подключен к стабилитрону, а с другой стороны через резистор - к нагрузочному резистору и импульсному источнику питания, при этом питание одновибраторов осуществляют через диод, накопительную емкость и стабилизатор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве импульсного источника питания используют либо трансформатор с выпрямительным мостом, либо выпрямительный мост электролизера с ограничительным резистором.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в схему управления дополнительно введен счетчик с усилителем и источником звукового сигнала, при этом управляемый вход счетчика подключен к шине питания через резистор и геркон уровня, который функционально связан с магнитом уровня жидкости в электролизере, а синхронизирующий вход счетчика подключен к стабилитрону.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тиристор к общей шине подключен через резистор, к которому подключен диодный контроллер уровня мощности, который выполнен на логических элементах И-НЕ, выходы которых через ограничительный резистор и светодиод подключены к источнику питания, при этом первые входы элементов И-НЕ подключены к соответствующим диодам контролера, а вторые входы, кроме последнего элемента И-НЕ, подключены к его выходу.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в схему управления дополнительно введены четыре логических элемента И-НЕ, первый и второй светодиоды с ограничительными резисторами, герконы уровня и давления с резисторами, счетчик и звуковой индикатор, который подключен к выходу счетчика, синхронизирующий вход которого подключен к стабилитрону, при этом входы сбора одновибраторов подключены к геркону давления и первым входам третьего и второго логических элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно через ограничительный резистор и светодиод давления к шине питания и ко входам четвертого логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к управляемому входу счетчика, дополнительный выход которого подключен ко вторым входам третьего и первого логических элементов И-НЕ, выход последнего из которых через ограничительный резистор и светодиод уровня подключен к шине питания, а первый его вход и второй вход второго логического элемента И-НЕ подключены к геркону уровня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газопламенной обработки материалов смесью газов, полученных при электролизе воды в электролизно-водяном генераторе, и применяется как малогабаритное переносное устройство, которое используется для сварки.

Известно устройство газопламенной обработки материалов (см. пат. РФ №2153962 от 07.07.95 г.), содержащее электролизер в виде равномерно расположенного в герметичном корпусе пакета металлических пластин, первая и последняя пластина которого подключены соответственно через выпрямительный мост к источнику питания и через управляемый терискор со схемой управления подключена к общей шине выпрямительного моста, выходной барботер с патрубком и горелкой.

Известно также устройство управления для формирования газового потока электролизно-водяного газового генератора (см. пат. РФ №2159693, В 23 К 5/22, 27.11.2000), содержащее электролизер в виде равномерно расположенного в герметичном корпусе пакета металлических пластин, первая и последняя пластина которого подключены соответственно через выпрямительный мост к источнику питания и через управляемый тиристор со схемой управления подключена к общей шине выпрямительного моста, выходной барботер с патрубком и горелкой (прототип).

Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей схемы управления, например, отсутствует контроль за уровнем расходуемого электролита электролизно-водяном генераторе (ЭВГ).

Расширить функциональные возможности ЭВГ можно следующими конструктивными признаками.

Устройство управления для формирования газового потока электролизно-водяного газового генератора, содержащее электролизер в виде равномерно расположенного в герметичном корпусе пакета металлических пластин, первая и последняя пластина которого подключены соответственно к выпрямительному мосту источника питания и управляемому тиристору, который соединен с общей шиной выпрямительного моста, при этом управляющий вход тиристора подключен к выходу схемы управления, выходной барботер с патрубком и горелкой, отличающееся тем, что схема управления выполнена из двух последовательно подключенных одновибраторов, выход которых через транзисторный и механический ключи подключен к управляемому входу тиристора, при этом механический ключ функционально связан с времязадающей цепью с возможностью регулирования одновибратора, а синхронизирующий вход одновибратора, с одной стороны подключен к стабилитрону, а с другой стороны через резистор - к нагрузочному резистору и импульсному источнику питания, при этом питание одновибраторов осуществляют через диод, накопительную емкость и стабилизатор.

При этом в качестве импульсного источника питания используют либо трансформатор с выпрямительным мостом, либо выпрямительный мост электролизера с ограничительным резистором.

При этом в схему управления дополнительно введен счетчик с усилителем и источником звукового сигнала, при этом управляемый вход счетчика подключен к шине питания через резистор и геркон уровня, который функционально связан с магнитом уровня жидкости в электролизере, а синхронизирующий вход счетчика подключен к стабилитрону.

При этом тиристор к общей шине подключен через резистор, к которому подключен диодный контроллер уровня мощности, который выполнен на логических элементах И-НЕ, выходы которых через ограничительный резистор и светодиод подключены к источнику питания, при этом первые входы элементов И-НЕ подключены к соответствующим диодам контроллера, а вторые входы, кроме последнего элемента И-НЕ подключены к его выходу.

При этом в схему управления дополнительно введены четыре логических элемента И-НЕ, первый и второй светодиоды с ограничительными резисторами, герконы уровня и давления с резисторами, счетчик и звуковой индикатор, который подключен к выходу счетчика, синхронизирующий вход которого подключен к стабилитрону, при этом входы сбора одновибраторов подключены к геркону давления и первым входам третьего и второго логических элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно через ограничительный резистор и светодиод давления к шине питания и ко входам четвертого логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к управляемому входу счетчика, дополнительный выход которого подключен ко вторым входам третьего и первого логических элементов И-НЕ, выход последнего из которых через ограничительный резистор и светодиод уровня подключен к шине питания, а первый его вход и второй вход второго логического элемента И-НЕ подключены к геркону уровня.

На фиг.1 и 2 изображены схемы управления электролизно-водяным газовым генератором.

Устройство газопламенной обработки материалов, содержащее электролизер 1 в виде равномерно расположенного в герметичном корпусе пакета металлических пластин 2, первая 3 и последняя 4 пластина которого подключены соответственно через выпрямительный мост 5 к источнику питания 6 и через управляемый тиристор 7 со схемой управления подключена к общей шине 8 выпрямительного моста 5, выходной барботер с патрубком и горелкой, при этом схема управления выполнена из двух последовательно подключенных одновибраторов 9, выход которых через транзисторный ключ 10 и механический ключ 11 подключен к управляемому входу тиристора 7, при этом механический ключ 11 функционально связан с времязадающей цепью 12 (12.1) с возможностью регулирования одновибратора, а синхронизарующий вход 13 одновибратора, с одной стороны подключен к стабилитрону 14, а с другой стороны через резистор 15 - к нагрузочному резистору 16 и импульсному источнику питания, при этом питание одновибраторов 9 осуществляют через диод 17, накопительную емкость 18 и стабилизатор 19.

При этом в качестве импульсного источника питания используют либо трансформатор с выпрямительным мостом, либо выпрямительный мост 5 электролизера с ограничительным резистором 20.

При этом в схему управления дополнительно введен счетчик 21 с усилителем 21.1 и источником звукового сигнала 22, при этом управляемый вход 23 счетчика подключен к шине питания через резистор 24 и геркон 25 уровня, который функционально связан с магнитом уровня жидкости в электролизере 1, а синхронизирующий вход 26 счетчика подключен к стабилитрону 14.

При этом тиристор 7 (фиг.2) к общей шине 8 подключен через резистор 27, к которому подключен диодный контроллер уровня мощности 28, который выполнен на логических элементах И-НЕ 28, выходы которых через ограничительный резистор 29 и светодиод 30 подключены к источнику питания, при этом первые 31 входы элементов И-НЕ 28 подключены к соответствующим диодам 32 контроллера 28, а вторые входы 33, кроме последнего элемента И-НЕ 34 подключены к его выходу.

При этом в схему управления дополнительно введены четыре логических элемента И-НЕ 35, светодиоды уровня 36 и давления 37 с ограничительными резисторами 38, герконы 39 и 40 уровня и давления с резисторами 41, счетчик 21 и звуковой индикатор 43, который подключен к выходу счетчика 21, синхронизирующий вход 26 которого подключен к стабилитрону 14, при этом входы сбора 44 одновибраторов 9 подключены к геркону давления 40 и первым входам третьего 45 и второго 46 логических элементов И-НЕ 35, выходы которых подключены соответственно через ограничительный резистор 38 и светодиод давления 37 к шине питания и ко входам четвертого 47 логического элемента И-НЕ, выход 48 которого подключен к управляемому входу 49 счетчика 21, дополнительный выход 49.1 которого подключен ко вторым входам третьего 45 и первого 50 логических элементов И-НЕ, выход последнего из которых через ограничительный резистор 38 и светодиод уровня 36 подключен к шине питания, а первый его вход и второй вход второго логического элемента И-НЕ 46 подключены к геркону уровня 39.

Работа газового генератора с предложенной схемой управления заключается в следующем.

При подачи рабочего напряжения на выпрямительный мост 5, на первой пластине 3 электролизера 1 или газового генератора появляется импульсное рабочее напряжение положительной полярности, при этом в исходном положении управляемый тиристор 7 заперт. На нагрузочном резисторе 16 формируют импульсное питание посредством резистора 20, которое необходимо для синхронизации схемы управления. Посредством резистора 15 и стабилитрона 14 формируют синхроимпульсы для запуска одновибраторов 9 и работы схем контроля звукового и оптического. Питание схемы управления осуществляют через диод 17, который разграничивает импульсное и постоянное напряжения. Следует отметить, что времязадающая цепь 12 с возможностью регулирования может быть либо в первом одновибраторе, либо во втором.

В первом случае сформированный импульс для управления тиристором 7 во втором одновибраторе посредством первого управляемого одновибратора смещают в рабочую зону максимальных напряжений источника питания 220 U для получения максимального выхода газа в электролизере 1.

Во втором случае первый одновибратор предварительно устанавливают таким образом, что второй одновибратор формирует в исходном положении импульсы управления находясь в начале зоны максимальных напряжений источника питания, а времязадающая цепь 12.1 расширяет сформированный импульс на всю зону максимальных напряжений.

Следует также отметить, что в исходном положении при разомкнутом механическом ключе 11, на выходе транзисторного ключа формируются импульсы управления для формирования минимального газового потока в электролизере 1. При замыкании механического ключа 11 тиристор 7 открывается и в электролизере 1 между пластинами 2 через электролит КОН + Н₂О протекает минимальный рабочий ток и выделяется минимальное количество газовой смеси. При изменении времязадающей цепи 12 в сторону увеличения, одновременно либо увеличивается управляющий импульс на управляющем входе тиристора, либо управляющий импульс фиксированной длительности смещается в зону максимальных напряжений источника питания.

Для контроля за уровнем электролита в электролизере 1 в схему введен счетчик 21 с источником звукового сигнала 22, а также геркон уровня 25. Как только поплавок с магнитом опускается в электролизере 1 до уровня расположения геркона 25, так он включает счетчик 21, который прореживая синхроимпульсы со стабилитрона 14, подавая их на источник звукового сигнала 22.

На фиг.2 изображена схема устройства управления с контролем как уровня электролита, так, максимально допустимого уровня давления так и мощности.

Индикатор уровня мощности работает следующим образом. В зависимости от тока, который протекает через электролизер, нагрузочном резисторе (проволочном) 27 возникает падение напряжения, которое поступает через усилитель и диоды 32 на входы логических элементов И-НЕ 28.1 и в зависимости от уровня поданного напряжения с выхода усилителя срабатывают логические элементы И-НЕ и загораются соответствующие светодиоды 30. При протекании максимального тока через электролизер срабатывает последний логический элемент И-НЕ, и в этом случае отключаются предыдущие светодиоды, что говорит о перегрузки электролизера 1.

При превышении наперед заданного допустимого давления внутри электролизера 1 происходит замывание геркона давления 40, который с одной стороны блокирует одновибраторы 9, с другой стороны, включает счетчик 21 посредством звукового индикатора 43 подаются звуковые сигналы, а также посредством логического элемента И-НЕ 45 и светодиода давления 37 формируются оптические импульсные сигналы.

Использование изобретения позволяет повысить надежность электролизно-водяного газового генератора.