Дуговой источник возбуждения (генератор Везувий)

В процессе внедрения анализаторов МАЭС в существующие комплексы для АЭС путём замены фотопластинок и ФЭУ часто возникали трудности получения результатов определения элементов с необходимыми метрологическими характеристиками, указанными в методиках выполнения измерений. Они были связаны в основном с низкой стабильностью работы применяемых генераторов дугового и искрового разрядов, разработанных более 30 лет назад. Их элементная база и схемотехнические решения устарели, а большие габариты и вес, создаваемые ими уровень шума и нагрев помещения не устраивали пользователей.

Современная база электронных компонентов позволяет преобразовать напряжение сети 220 В с частотой 50 Гц в напряжение с частотой 20–100 КГц, а использование активных регуляторов тока позволяет создавать компактные приборы с высокой стабильностью дугового и искрового разрядов. Такие генераторы носят название среднечастотных или преобразовательного типа. Первым из них стал дуговой генератор «Везувий» (1997 г.). Опыт его использования на предприятиях промышленности и цветной металлургии наряду с достоинствами (малые габариты и вес, бесшумность, высокие стабильность работы и КПД) выявил и недостатки: отсутствие компьютерного управления (возможности программного выбора режимов работы и их параметров), отсутствие ряда необходимых пользователям режимов (дуга переменного тока 50 Гц и искровой разряд). Они были устранены в генераторе «Везувий-2» (2005 г.) [3]. На рисунке 2.12 показан внешний вид генератора Везувий-2».

Генератор работает в дуговом, искровом и комбинированном (искра + прерывистая дуга) режимах. Во всех дуговых режимах он обеспечивает стабилизированный ток дуги заданной полярности в диапазоне 1–25 А. Дискретность задания тока 0,1 А. Связь генератора с компьютером осуществляется посредством широко распространённого интерфейса Ethernet-100 и семейства протоколов TCP/IP. Это позволяет подключить к одной сетевой карте компьютера генератор и анализатор МАЭС и осуществить их запуск одной командой, что обеспечивает возможность синхронизации процессов возбуждения спектра и его регистрации. Возможна работа генератора в автономном режиме (без компьютера).

Рис. 2.12. Внешний вид генератора «Везувий-2»

Установка режима (одного из 12 предварительно записанных в память генератора) осуществляется с помощью кнопок и жидкокристаллического дисплея, расположенных на передней панели генератора. На рис. 2.13–2.16 представлены режимы работы генератора Везувий-2.

Рис. 2.13. Двухступенчатый режим работы генератора «Везувий-3»,

рабочий электрод – катод, постоянный ток

Рис.2.14. Двухступенчатый режим работы генератора «Везувий-3», переменный ток

Рис.2.15. Двухступенчатый режим работы генератора «Везувий-3»,

рабочий электрод анод, постоянный ток

Рис.2.16. Трехступенчатый режим работы генератора «Визувий-3», постоянный ток

Одноступенчатые режимы представлены графически на рис. 2.17–2.19.

Рис. 2.17. Одноступенчатый режим работы генератора, постоянный ток 24 А

Рис. 2.18. Одноступенчатый режим работы генератора, переменный ток с прямоугольными импульсами и с заданной паузой

Ти – время импульса;

Тп – время паузы.

Рис. 2.19. Одноступенчатый режим работы генератора, постоянный ток с прямоугольными импульсами и с заданной паузой

Ти – время импульса;

Тп – время паузы.