專(zhuān)利名稱(chēng)：一種點(diǎn)火控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光設(shè)備控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種具有反饋控制的 點(diǎn)火控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全氣相碘激光(AGIL， all gas-phases iodine laser)是一種基于NCl (a) -I傳能的新型碘激光，其目的是克服現(xiàn)有化學(xué)氧碘激光(COIL)由于采用 氣-液兩相反應(yīng)所帶來(lái)的大功率時(shí)體積效率和重量效率提高受限問(wèn)題和這種 氣液反應(yīng)在某些無(wú)重力環(huán)境下的使用問(wèn)題。AGIL的技術(shù)路線如下
F + DC1 -> DF + CI
CI +麗3 -> HC1 + N3
CI + N3匿> NCl(a) + N2
NCl(a) + I畫(huà)〉NCl(X) + I*
I* +hv(1315nm) -> I + 2hv(1315nm)
從上世紀(jì)卯年代到現(xiàn)在，AGIL己經(jīng)經(jīng)歷了設(shè)想、脈沖出光、放電方 案的連續(xù)流增益測(cè)試、放電方案的連續(xù)流出光、放電方案的連續(xù)流初步放 大和燃燒驅(qū)動(dòng)嘗試等研究階段，取得了較快的進(jìn)展。最初采用的直流放電 引發(fā)方式，由于其放電產(chǎn)生的F原子和F源氣體的壓力流量存在函數(shù)關(guān)系， 因此該方法已經(jīng)不能產(chǎn)生足夠多F原子，從而已經(jīng)不適應(yīng)激光器功率放大 要求。而燃燒方式在條件適宜的情況下則能產(chǎn)生人們所需要的F原子。在 采用點(diǎn)火器點(diǎn)火的過(guò)程中，點(diǎn)火放電脈沖產(chǎn)生的干擾很大，嚴(yán)重影響到了 測(cè)試信號(hào)的測(cè)試。因此需要搭建一套適應(yīng)這種新需求的點(diǎn)火控制系統(tǒng)，以 達(dá)在點(diǎn)火成功以后自動(dòng)熄滅點(diǎn)火、停止脈沖源工作之目的。使之既可以保 證可靠點(diǎn)火，又保證測(cè)試系統(tǒng)的無(wú)干擾性；同時(shí)可以廣泛應(yīng)用與各種需要燃 燒點(diǎn)火裝置(例如"HF激光器"等)。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服上述不足，本實(shí)用新型目的是提供一種具有反饋控制的點(diǎn)火 控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可以保證系統(tǒng)正常點(diǎn)火，又能保證系統(tǒng)在無(wú)干擾的情 況實(shí)現(xiàn)測(cè)試。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，具體技術(shù)方案包括
3壓力顯示儀表，通過(guò)壓力變速器與對(duì)燃燒室相連，用于對(duì)燃燒室壓力 的顯示及壓力反饋信號(hào)的提供；
判斷電路，接收壓力顯示儀表的反饋信號(hào)及操作控制信號(hào)，對(duì)反饋信
號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行電平判斷，輸出TTL高低電平；
驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)判斷電路輸出的高電平信號(hào)進(jìn)行放大 ，
驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，接收驅(qū)動(dòng)電路的放大信號(hào)；
點(diǎn)火電路，輸入端接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，輸出發(fā)出高頻率信號(hào)；
火花塞安裝在燃燒室上，輸入端接收點(diǎn)火電路的高頻信號(hào)，用于對(duì)燃
燒室的燃燒進(jìn)行點(diǎn)火；
其中本實(shí)用新型所述判斷電路采用與門(mén)電路實(shí)現(xiàn)，與門(mén)的輸入腳1
和2，分別對(duì)控制信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，輸出信號(hào)通過(guò)輸出腳(3腳)
連接到驅(qū)動(dòng)電路；
所述驅(qū)動(dòng)電路包括非門(mén)，光電藕合器，三級(jí)管，二級(jí)管，其中非門(mén) 輸入接判斷電路中與門(mén)，輸出端經(jīng)限流電阻與光電藕合器U3相連，光電藕 合器的輸出經(jīng)第1 二級(jí)管與三級(jí)管的基極相連，三級(jí)管的集電極接開(kāi)關(guān)電 路；其中..所述三級(jí)管的集電極經(jīng)反流限制用第3 二極管后接開(kāi)關(guān)電路； 所述三級(jí)管的集電極經(jīng)光電二極管接電源；
所述開(kāi)關(guān)電路采用固態(tài)繼電器；所述點(diǎn)火電路采用真空檢漏器；所述 操作控制信號(hào)7為5-24VDC。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、 本實(shí)用新型通過(guò)壓力顯示儀表反饋控制能夠快速實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火器開(kāi)關(guān)， 能夠快速實(shí)現(xiàn)AGIL等實(shí)驗(yàn)裝置的燃燒室的點(diǎn)火。
2、 本實(shí)用新型在點(diǎn)火穩(wěn)定后通過(guò)壓力顯示儀表反饋?zhàn)饔媚芸焖傧纾?能夠消除點(diǎn)火脈沖對(duì)測(cè)試儀器的干擾。
3、 本實(shí)用新型用于全氣相化學(xué)激光器及其HF激光器中，不但可以安 全可靠的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，還能在測(cè)試中有效的節(jié)約氣體。該技術(shù)實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 緊湊小巧，費(fèi)用低廉，省時(shí)省電，方便快捷。


圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為圖1中判斷電路和驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。 圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的測(cè)試曲線(相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)點(diǎn)火器點(diǎn) 火時(shí)情況)。
圖4本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例在點(diǎn)火熄滅時(shí)的測(cè)試曲線(即無(wú)干擾情 況下)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)包括
壓力顯示儀表l，通過(guò)壓力變速器9與對(duì)燃燒室相連，用于對(duì)燃燒室壓
力的顯示及壓力反饋信號(hào)的提供；
判斷電路2，接收壓力顯示儀表l的反饋信號(hào)及操作控制信號(hào)7，對(duì)反 饋信號(hào)和控制信號(hào)7進(jìn)行電平判斷，輸出TTL高低電平；
驅(qū)動(dòng)電路3，對(duì)判斷電路2輸出的高電平信號(hào)進(jìn)行放大；
驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路4，接收驅(qū)動(dòng)電路3的放大信號(hào)；
點(diǎn)火電路5，輸入端接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路4，輸出發(fā)出高頻率信號(hào)；
火花塞6安裝在燃燒室上，輸入端接收點(diǎn)火電路5的高頻信號(hào)，用于 對(duì)燃燒室的燃燒進(jìn)行點(diǎn)火；
所述壓力變送器，用于對(duì)燃燒室內(nèi)的壓力進(jìn)行測(cè)量，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn) 換為電信號(hào)傳給壓力顯示儀表；壓力變送器精度根據(jù)測(cè)試精度選用。壓力 顯示儀表具有反饋輸出控制功能，即壓力顯示儀表常態(tài)為高電平，在壓 力變速器輸出達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)壓力顯示儀表輸出低電平，點(diǎn)火停止。
其中本實(shí)用新型所述判斷電路采用與門(mén)電路實(shí)現(xiàn)，其電路原理圖參 見(jiàn)圖2。與門(mén)U1A的輸入腳1和2，分別對(duì)控制信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行采樣， 輸出信號(hào)通過(guò)輸出腳(3腳)連接到驅(qū)動(dòng)電路。
如圖2所示，所述驅(qū)動(dòng)電路包括非門(mén)U2A，光電藕合器U3，三級(jí)管 Ql， 二級(jí)管，其中非門(mén)U2A輸入接判斷電路中與門(mén)U1A，輸出端經(jīng)限 流電阻與光電藕合器U3相連，光電藕合器U3的輸出經(jīng)第1 二級(jí)管Dl與 三級(jí)管Q1的基極相連，三級(jí)管Q1的集電極接開(kāi)關(guān)電路；本實(shí)施例所述三 級(jí)管采用功率三級(jí)管。
實(shí)現(xiàn)判斷電路的輸出在"TTL"高電平時(shí)候的放大，提高判斷信號(hào)輸出 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。其電路原理圖如圖2的所示。當(dāng)判斷電路輸出為T(mén)TL"高" 電平時(shí)，經(jīng)過(guò)非門(mén)取反后，光電藕合器截止。這樣功率三級(jí)管導(dǎo)通，24V 電壓通過(guò)二級(jí)管輸出給開(kāi)關(guān)電路，近而驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，使點(diǎn)火電路控制火 花塞點(diǎn)火。
所述開(kāi)關(guān)電路采用固態(tài)繼電器；所述點(diǎn)火電路采用真空檢漏器；所述 操作控制信號(hào)為5-24VDC (本實(shí)施例為24VDC，經(jīng)分壓電阻后接與門(mén)的2 腳，或直接接TTL高電平)。
本實(shí)用新型快速點(diǎn)火并且迅速反饋的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)火， 并且能有有效抑制脈沖干擾。具體操作步驟如下實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
打開(kāi)系統(tǒng)電源，調(diào)整壓力顯示儀表1，根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)定上限壓力值。
這時(shí)作為反饋回路的壓力顯示儀表1輸出TTL高電平給判斷電路2。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
第一步設(shè)置操作控制信號(hào)7為24V DC，燃料、氧化劑和稀釋劑氣體 經(jīng)氧化劑和稀釋劑入口 1 0，燃料和稀釋劑入口 11進(jìn)入與真空系統(tǒng)12相連 的燃燒室，壓力顯示儀表1給判斷電路輸入TTL高電平，點(diǎn)燃?xì)怏w。與現(xiàn) 有技術(shù)中這種情況的測(cè)試曲線如圖3相比，本實(shí)用新型克服了點(diǎn)火放電脈 沖所產(chǎn)生很大的干擾，回避了嚴(yán)重影響測(cè)試信號(hào)的測(cè)試效果。
第二步氣體點(diǎn)燃后，燃燒室壓力迅速上升，當(dāng)燃燒室壓力達(dá)到設(shè)定的 上限壓力時(shí)候，壓力顯示儀表l迅速輸出低電平，停止點(diǎn)火。
第三步在無(wú)干擾的情況下進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，其測(cè)試曲線如圖4所示。
第四步結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
采用本實(shí)用新型，既可以保證點(diǎn)火安全可靠，又能抑制脈沖信號(hào)對(duì)測(cè) 試儀器的干擾.并且本實(shí)用新型還可以安全的用于需要燃燒點(diǎn)火的裝置(例 如全氣相氧碘化學(xué)激光器、氟化氫激光器的點(diǎn)火系統(tǒng)等)。
實(shí)施例2
所述三級(jí)管的集電極可以經(jīng)反流限制用第3 二極管后接開(kāi)關(guān)電路。同 時(shí)，所述三級(jí)管的集電極還可以經(jīng)光電二極管接電源。
權(quán)利要求1. 一種點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于包括壓力顯示儀表(1)，通過(guò)壓力變速器(9)與對(duì)燃燒室相連；判斷電路(2)，接收壓力顯示儀表(1)的反饋信號(hào)及操作控制信號(hào)(7)，輸出TTL高低電平；驅(qū)動(dòng)電路(3)，輸出放大了的高電平信號(hào)；驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路(4)，接收驅(qū)動(dòng)電路(3)的放大信號(hào)；點(diǎn)火電路(5)，輸入端接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路(4)，輸出發(fā)出高頻率信號(hào)；火花塞(6)，安裝在燃燒室上，輸入端接收點(diǎn)火電路(5)的高頻信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述判斷電路中與門(mén)(U1A)的輸入接控制信號(hào)和反饋信號(hào)，輸出連接到驅(qū)動(dòng)電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括非門(mén)(U2A)，光電藕合器(U3)，三級(jí)管(Q1)， 二級(jí)管，其中非門(mén)(U2A) 輸入接判斷電路中與門(mén)(U1A)，輸出端經(jīng)限流電阻與光電藕合器(U3)相 連，光電藕合器(U3)的輸出經(jīng)第1 二級(jí)管(Dl)與三級(jí)管(Ql)的基極 相連，三級(jí)管(Ql)的集電極接開(kāi)關(guān)電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述三級(jí)管(Q1) 的集電極經(jīng)反流限制用第3二極管(D3)后接開(kāi)關(guān)電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述三級(jí)管(Ql) 的集電極經(jīng)光電二極管(D2)接電源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述開(kāi)關(guān)電路采 用固態(tài)繼電器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述點(diǎn)火電路采用真空檢漏器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)火控制系統(tǒng)，其特征在于所述操作控制信號(hào)(7)為5-24VDC。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種點(diǎn)火控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過(guò)壓力變速器與對(duì)燃燒室相連的壓力顯示儀表；接收壓力顯示儀表的反饋信號(hào)及操作控制信號(hào)的判斷電路；能對(duì)判斷電路輸出的高電平信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路；接收驅(qū)動(dòng)電路放大信號(hào)的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路；輸入端接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，輸出發(fā)出高頻率信號(hào)至火花塞的點(diǎn)火電路。本實(shí)用新型通過(guò)燃燒氣體的壓力變化來(lái)控制點(diǎn)火器的開(kāi)關(guān)，既可以保證點(diǎn)火安全可靠，又能抑制脈沖信號(hào)對(duì)測(cè)試儀器的干擾。并且可以安全的用于其它需要燃燒點(diǎn)火的裝置。還具有結(jié)構(gòu)緊湊小巧，費(fèi)用低廉，安全可靠，方便快捷等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/09GK201298656SQ20082022038
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者于海軍, 唐書(shū)凱, 多麗萍, 李國(guó)富, 健 汪, 王增強(qiáng), 金玉奇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所