A1-708P儀表在單晶爐設(shè)備改造中的應(yīng)用
摘要：在單晶爐的設(shè)備改造中，在滿足工藝條件下，用國(guó)產(chǎn)廈門(mén)宇電的A1-708P儀表替代烏克蘭儀表是可行的。充分利用A-708P儀表的功能，采用合理的程序編制方法，獲得了滿意的結(jié)果。文中給出了程序編制表以及溫度控制電路圖。（A1-708P儀表后來(lái)升級(jí)為A1-808P儀表）
關(guān)鍵詞：設(shè)備改造 程序編制 單晶爐 時(shí)間設(shè)置
引言：1995年，我單位從烏克蘭購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)碲鎘汞單晶爐，單晶爐設(shè)備中使用的溫度控制器是由很多分立元件組成的儀表，線路復(fù)雜，故障多，經(jīng)常影響設(shè)備的運(yùn)行。1998年我單位決定改造這臺(tái)單晶爐設(shè)備，用標(biāo)準(zhǔn)儀表替代烏克蘭非標(biāo)準(zhǔn)儀表。
一、 儀表的選用
通過(guò)調(diào)查，我們決定用國(guó)產(chǎn)宇電A1-708P儀表或者用英國(guó)歐陸818儀表替代烏克蘭儀表。當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)單晶爐設(shè)備中，用的都是歐陸818儀表。也就是說(shuō)，用歐陸818儀表替代烏克蘭儀表是沒(méi)有問(wèn)題的。由于歐陸儀表價(jià)格貴，我想能否用國(guó)產(chǎn)儀表而不用國(guó)外儀表。
我分析了A1-708P儀表的性能，并對(duì)A1-708P儀表和歐陸818儀表進(jìn)行了性能和價(jià)格方面的比較。首先提出A1-708P儀表能否滿足碲鎘汞單晶爐的工藝要求。碲鎘汞晶體是紅外器件所需的材料，晶體的生長(zhǎng)過(guò)程大約為30天，晶體生長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短是由工藝決定的。
A1-708P儀表的設(shè)置時(shí)間為9999分，大約7天；歐陸818儀表的時(shí)間設(shè)置為999.9小時(shí)（分），大約42天時(shí)間。雖然A1-708P的時(shí)間設(shè)置不夠30天時(shí)間，但是A1-708P有30段程序功能，如果充分利用30段程序功能，就能滿足30天的時(shí)間要求。另外A1-708P儀表的顯示溫度和溫度分辨率都能滿足工藝要求。
雖然歐陸818儀表功能多，但價(jià)格昂貴。每臺(tái)歐陸818儀表價(jià)格為7000元，而A1-708P的價(jià)格為每臺(tái)1200元，顯然A1-708P的性能價(jià)格比高。 1998年，宇光（宇電前身）研究所初露鋒芒，但知名度不高，人們對(duì)A1-708P儀表的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用缺少了解。 1998年初，我到廈門(mén)宇光研究所參加了一次學(xué)術(shù)交流會(huì)，看到了宇光研究所有一股奮發(fā)向上的精神面貌?；鼐┖笪揖瓦M(jìn)行用A1-708P儀表替代烏克蘭儀表的工作。設(shè)備改造工作比較順利，不久就完成了任務(wù)。經(jīng)過(guò)多年的設(shè)備運(yùn)行考驗(yàn)，證明A1-708P儀表性能可靠，完全能夠滿足碲鎘汞單晶爐的工藝要求。
二、 碲鎘汞單晶爐的控制原理
現(xiàn)將A1-708P儀表的溫度程序編制列表如下,并附上單晶爐溫度控制電路圖，供參考。
表一：溫度程序表
攝氏度分鐘
C01=20.0從室溫20.0℃開(kāi)始升溫t01=60經(jīng)過(guò)60分鐘
C02=250.0升到250.0℃t01=120經(jīng)過(guò)120分鐘
C03=250.0保溫在250℃t03=120經(jīng)過(guò)120分鐘
C04=450.0升到450.0℃t04=90經(jīng)過(guò)90分鐘
C05=450.0保溫在450.0℃t05=300經(jīng)過(guò)300分鐘
C06=820.0上升到820.0℃t06=8640經(jīng)過(guò)8640分鐘
C07=820.0保溫在820.0℃t07=8640經(jīng)過(guò)8640分鐘
C08=820.0保溫在820.0℃t08=8640經(jīng)過(guò)8640分鐘
C09=820.0保溫在820.0℃t09=8640經(jīng)過(guò)8640分鐘
C10=820.0保溫在820.0℃t10=4320經(jīng)過(guò)4320分鐘
C11=820.0保溫在820.0℃t01=360經(jīng)過(guò)360分鐘
C12=350.0下降到350.0℃t12=600經(jīng)過(guò)600分鐘
C13=20.0下降到20.0℃t13=-121停止
圖一：溫度程度圖
圖二：?jiǎn)尉t溫控電路圖
電路說(shuō)明：交流電源經(jīng)變壓器降壓后使用，輸出電壓25V，輸出電流28A、MJYD-JL-75為晶閘管智能模塊，內(nèi)含晶閘管和移相控制電路，輸出電壓450V，電流75A，L1為過(guò)流保護(hù)熔斷器，RC為過(guò)壓保護(hù)阻容元件。RW為電爐絲。A1-708P輸出為0-10MA電流，經(jīng)過(guò)1K電阻后，輸出變?yōu)?-10V直流電壓，滿足晶閘管模塊的輸入電壓要求。
S熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線和A1-708P儀表后端連接。
三、單晶爐溫度控制系統(tǒng)選擇的可行性分析
單晶爐溫度控制系統(tǒng)中，除了A1-708P儀表是核心部件外，還有熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、加熱爐、功率調(diào)整器等重要部件。全面了解這些部件的性能，正確選用這些部件也是很重要的。目前的溫度儀表，經(jīng)濟(jì)實(shí)用型每臺(tái)數(shù)百元，而每臺(tái)高級(jí)儀表的基本配置價(jià)格為數(shù)千元，如果再增加若干功能模塊，價(jià)格可上萬(wàn)元。對(duì)于某一種工藝過(guò)程，選用滿足技術(shù)要求，能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行的溫度儀表就行了。不必使用更高檔的溫度儀表。 用性能價(jià)格比的指標(biāo)選擇溫度儀表的類(lèi)型是科學(xué)的。節(jié)約資源、物盡其用也是選用溫度儀表類(lèi)型的原則。
四、總結(jié)
自采用宇電AI-708P作為主核心控制系統(tǒng)以來(lái)，碲鎘汞單晶爐的控制運(yùn)行狀況良好，至今仍無(wú)故障出現(xiàn)，完全可以替代進(jìn)口的歐陸818表。無(wú)論從運(yùn)行實(shí)際狀況來(lái)看，還是從性價(jià)比來(lái)看，選擇AI-708P確實(shí)能夠完全滿足要求。
參考文獻(xiàn)：
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3、《A1人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)器使用說(shuō)明書(shū)》 周宇著 廈門(mén)宇光電子技術(shù)有限公司 1998
4、《溫度測(cè)試技術(shù)及儀表》 陳煥生著 水利電力出版社 1985
作者簡(jiǎn)介：羅有成，1939年生，華中科技大學(xué)畢業(yè)，北京中國(guó)電子科技集團(tuán)第十一研究所高級(jí)工程師。多年來(lái)從事各種加熱爐的溫度測(cè)量控制方面的工作。