專利名稱：計算機控制氫氧燃氣切割機、焊機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于計算機控制式水電解氫氧發燃氣生器裝置。適用于各種金屬、非金屬材料的加熱、焊接、纖接、切割、表面噴涂及烘烤等工藝處理。
目前，國內有各種氫氧燃氣發生器的設計方案，有的廠家已生產出了產品。如中國89209060.X“水解氧氣焊接切割及電焊裝置”專利、中國91204398“組合式水電解氫氧焊接切割裝置”專利、中國CN89217155.3“燃氣電解發生器”，但均不能解決電流控制和散熱等諸多問題，無法連續工作。其中，以中國92207248.5“智能控制燃氣發生器”專利為最優秀的設計，它較好地解決了電流密度控制問題，電極板的腐蝕問題和連續產氣效率問題，在此基礎上，中國92207248.5“智能控制燃氣發生器”專利已形成了小批量的實用機型的生產，并在中國將此專利轉讓給三個廠家。但是，中國92207248.5“智能控制燃氣發生器”專利仍然存在著許多不足，主要有如下三點1、管式電解槽內置電極片，外殼沒有散熱板，受機箱容積限制，僅有一臺位置不合理的頂吹風機，散熱困難，當環境溫稍高一些時，機箱內溫升可以很快超過80度，無法連續工作。2、組合塔(即聚氣罐和防回火罐)設計不合理，一些地方應力集中。如所有端蓋均為平板直角焊，使端蓋上承受的壓力全部直接作用在端蓋焊縫處。3、供電方式不合理。多個電解罐采用并聯式供電，由一只可控硅控制總電流密度。這樣，當某一電解罐溫度高于其它電解罐的時候，該電解罐電阻下降，電流增大。電流增大又導致溫度更高、電阻更小，電流更大。而這一過程往往并沒有使總電流增加，這樣，在單片機的電流保護系統尚未做出反應時，某一電解罐的電流密度已超過危險值。
本實用新型的目的是通過準確地控制電解電流、有效地控制電解液溫度和使用帶有安全險片的壓力容器來提供一種能長時間連續工作的安全的裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的在每一個電解槽的供電回路上串聯一個SSR，它的控制極受單片機控制，在軟件的監控下，以調整占空比的方式，控制每一個電解槽的電解電流。每一個電解槽都連結一個電解液熱交換器，以降低電解液的溫度。電解槽所連結的聚氣罐和兩級防回火罐均采取有安全保險片的壓力容器設計，將安全保險片安裝在聚氣罐和防回火罐的注液口上，除了考慮到安全保險片一旦工作可以向空中噴射，以保證焊機周圍人員的安全外，這種設計也簡化了結構。
由于采取上述方案，本實用新型計算機控制氫氧燃氣發生器，其結構通過實驗證明能有效地控制電解電流和電解液的溫度，安全穩定長時間地連續工作，夠產生保持21當量配比的氫氧混合器體，這種配比的氣體具有“內爆”特性。即該氣體在密閉容器中引燃后，氫氧化合為水，體積縮小，產生負壓。而不象普通可燃氣爆炸，使容器中產生很高壓力。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型的原理結構圖圖2是電解液熱交換器圖3是帶有壓力安全保險片的聚氣罐圖4是帶有壓力安全保險片的防回火罐圖5是SSR控制拖動系統的電原理框圖圖中1.單片機主控系統 2.SSR控制拖動系統 3.SSR 4.電解槽 5.電解液熱交換器 6.液泵 7.聚氣罐 8.9.防回火罐10.11.12.帶有安全保險片的注液口 13.讀鍵、顯示、采集、處理I／O電路。
在圖1中單片機主控系統1，讀鍵、顯示、采集、處理I／O電路13，SSR控制拖動系統2均采用經典電路，在軟件的支持下，通過對SSR3輸出脈動電流占空比的調整，分別控制電解槽4的電解電流密度及聚氣罐7中的壓力和溫度。電解槽4與聚氣罐7由尼龍管連接，將帶有氫氧混合氣的電解液通過尼龍管經聚氣罐7的進液口19注入聚氣罐7。聚氣罐7中的氫氧混合氣經出氣口23送至防回火罐8的進氣口28，經防回火液27的隔離后，通過出氣口29送至防回火罐9的進氣口。防回火罐9的結構與防回火罐8完全一樣。聚氣罐7中來自電解槽4的電解液21經排液口20送往電解液熱交換器5的進液口16，在散熱管14與散熱板15的作用下，經過散熱的電解液經排液口17通過尼龍管重新注入電解槽4。
在圖2中散熱管14為無縫鋼管與散熱板15以最大接觸面積焊接在一起。散熱板15采用鋼質薄板，為增大散熱效果表面經化學處理成黑色。
在圖3和圖4中外注液口蓋24和31為尼龍材料制成并在頂端帶有通孔，這樣尼龍片18與32既起到了密封墊的作用，又起到了安全保險片的作用。
在圖5中單片機IC5的的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7設置為輸出狀態，經過光電藕合器IC1、IC2、IC3、IC4隔離后連接于U1、U2、U3、U4的控制極上。U1、U2、U3、U4是過零型SSR，它們的漏極經過分流電阻R1、R2、R3、R4接地，源極經過負載電解槽RL1、RL2、RL3、RL4接在直流高壓的正極上，負載RL1、RL2、RL3、RL4即為電解槽。分流電阻R1、R2、R3、R4上檢測出的電流信號經光電藕合器IC6隔離后送到運算放大器IC7進行放大，放大后的電信號送入AD轉換器IC8進行模數轉換后經IC9整型后送入單片機IC5的P3.0－P3.3口。單片機IC5隨時通過對這些數據的分析比較做出判斷，通過P3.4、P3.5、P3.6、P3.7輸出可變占空比的直流脈沖信號，對負載L1、L2、L3、L4的電解電流進行實施控制。
權利要求1.一種計算機控制氫氧燃氣切割機、焊機，單片機主控系統1，讀鍵、顯示、采集、處理I/O電路13構成主控系統，其特征在于SSR控制拖動系統2，在軟件的作用下，將占空比可變的脈動電流送到每一個SSR3的控制極，分別控制每個電解槽4的電解電流密度及聚氣罐7中的壓力和溫度；電解槽4與聚氣罐7由尼龍管連接，將帶有氫氧混合氣的電解液通過尼龍管經聚氣罐7的進液口19注入聚氣罐7；聚氣罐7中的氫氧混合氣經出氣口23送至防回火罐8的進氣口28，經防回火液27的隔離后，通過出氣口29送至防回火罐9的進氣口；防回火罐9的結構與防回火罐8完全一樣；聚氣罐7中來自電解槽4的電解液21經排液口20送往電解液熱交換器5的進液口16，在散熱管14與散熱板15的作用下，經過散熱的電解液經排液口17通過尼龍管重新注入電解槽4。
2.根據權利要求1所述的計算機氫氧燃氣切割機、焊機，其特征在于單片機IC5的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7設置為輸出狀態，經過光電藕合器IC1、IC2、IC3、IC4隔離后連接于U1、U2、U3、U4的控制極上，U1、U2、U3、U4是過零型SSR，它們的漏極經過分流電阻R1、R2、R3、R4接地，源極經過負載電解槽RL1、RL2、RL3、RL4接在直流高壓的正極上。
3.根據權利要求1所述的計算機氫氧燃氣切割機、焊機，其特征在于電解槽4的出液口經尼龍管連接于聚氣罐7的進液口19，聚氣罐7的排液口20由尼龍管連接在電解液熱交換器5的進液口16上，電解液熱交換器的出液口17通過尼龍管連接在電解槽4的進液口上。
4.根據權利要求1所述的計算機氫氧燃氣切割機、焊機，其特征在于外注液口蓋24和31為尼龍材料制成并在頂端帶有通孔，口蓋24、31與罐體22、25之間有一個尼龍保險片18、32。
專利摘要一種單片計算機控制的氫氧燃氣切割機、焊機。單片機的硬件由經典的信號采集、模數轉換、讀鍵、顯示、I/O接口電路組成。軟件設計先進可靠，采用先進的SSR控制拖動系統、帶有電解液熱交換器的電解槽和安全保險的壓力容器設計，保證了本實用新型能以高效率、長時間地安全工作。
文檔編號G05B15/00GK2182422SQ94207689
公開日1994年11月9日 申請日期1994年4月8日 優先權日1994年4月8日
發明者呂新民 申請人:北京五亨科技貿易公司