CS257322B1

CS257322B1 - Electrical calibration circuit

Info

Publication number: CS257322B1
Application number: CS868225A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Lakomy
Original assignee: Miroslav Lakomy
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS822586A1

Abstract

Řešení se týká problematiky vysokotlakých syntéz a navrhuje elektrický kalibrační obvod, který umožňuje měření tlakového zatížení přímo na stěně matrice vysokotlakého nástroje a je vytvořen mezi matricí a například razníkem spodního lisovníku elektricky vodivými a izolačními částmi celkové sestavy komory. Podstatou řešení je, že v tělese pyrofylitové komory je drážka s průchozím otvorem, ve které je uložen Cu-kontakt spojený s vodivou částí náplně komory a přes Ni-dotek, ocelový prstenec a ocelový dotek je vytvořena první část obvodu a přes Cu-kontakt, jehož čelo je izolační vložkou odizolováno od matrice, kalibrační čidlo, stěnu matrice a spodní razník je elektricky vodivě uzavřena druhá část elektrického kalibračního obvodu.The solution concerns the issue of high-pressure syntheses and proposes an electrical calibration circuit that allows measuring the pressure load directly on the wall of the matrix of the high-pressure tool and is created between the matrix and, for example, the punch of the lower die by electrically conductive and insulating parts of the overall chamber assembly. The essence of the solution is that in the body of the pyrophyllite chamber there is a groove with a through hole in which a Cu-contact connected to the conductive part of the chamber filling is placed and through the Ni-contact, steel ring and steel contact the first part of the circuit is created and through the Cu-contact, the front of which is insulated from the matrix by an insulating insert, the calibration sensor, the matrix wall and the lower punch the second part of the electrical calibration circuit is electrically conductively closed.

Description

Vynález se týká elektrického kalibračního obvodu, umožňujícího měření tlakového zatížení přímo na stěně dutiny matrice vysokotlakého nástroje. Elektrický obvod je vytvořen mezi matricí a například razníkem spodního lisovníku elektricky vodivými a izolačními částmi celkové sestavy komory.The present invention relates to an electrical calibration circuit allowing the measurement of the compressive load directly on the cavity wall of the die of the high-pressure tool. The electrical circuit is formed between the die and, for example, the lower punch punch by the electrically conductive and insulating parts of the overall chamber assembly.

V současné době se pracovní tlak na dutinu matrice vysokotlakého nástroje experimentálně přímo nezjíšfuje. Pro zjednodušení se vychází z předpokladu, že tlak je v celém objemu dutiny matrice konstantní, to znamená bez tlakových gradientů. Za tohoto předpokladu je možno využívat pro vstupní data výpočtů pomocí metody konečných prvků výsledky standardních tlakových kalibraci. Pro takovou kalibraci vysokotlakého nástroje se používá celková sestava komory, kde náplň vlastní pyrofylitové komory tvoří váleček z chloridu stříbrného (AgCl), v jehož osovém otvoru je umístěno kalibrační čidlo - drátek vizmutu (Bi), thalia (TI) nebo barya (Ba). Změna odporu těchto čidel je snímána z obou razníků, které jsou spojeny pomocí vodivých součástí celkové sestavy komory - ocelový dotek, ocelový prstenec, Ni-kontakt, a kalibračního čidla.At present, the working pressure on the die cavity of the high pressure die is not experimentally measured directly. For simplicity, it is assumed that the pressure is constant throughout the matrix cavity, i.e. without pressure gradients. Under this assumption, the standard pressure calibration results can be used for the input data of the calculations using the finite element method. For such calibration of a high-pressure tool, the overall chamber assembly is used, where the filling of the pyrophyllite chamber itself consists of a silver chloride cylinder (AgCl), in whose axial hole is located a calibration sensor - bismuth wire (Bi), thallium (TI) or barium (Ba). The change in resistance of these sensors is sensed from both punches, which are connected by conductive components of the overall chamber assembly - steel contact, steel ring, Ni-contact, and calibration sensor.

Tento způsob je z hlediska systematiky technologického výzkumu výhodný, poněvadž touto kalibrací získáme závislost tlaku uprostřed náplně komory v závislosti na tlaku v hydraulickém systému lisu.This method is advantageous from the point of view of the technology research systematic, because this calibration gives the dependence of the pressure in the middle of the chamber filling in dependence on the pressure in the hydraulic system of the press.

Ve skutečnosti však nelze předpoklad konstantního tlaku zaručit, poněvadž pro celkovou sestavu komory se používají materiály, které nejsou ideálně hydrostatické. Z těchto důvodů dochází ke vzniku tlakových gradientů, majících za následek rozdílné hodnoty tlaku ve středu komory a v místě styku komory se stěnou dutiny matrice. Proto výsledky tohoto způsobu tlakové kalibrace, kdy znalost tlaku uprostřed náplně komory není možno s dostatečnou přesností využívat jako vstupních dat pro výpočty vysokotlakých nástrojů.In reality, however, the assumption of a constant pressure cannot be guaranteed because materials that are not ideally hydrostatic are used for the overall chamber assembly. For this reason, pressure gradients occur, resulting in different pressure values at the center of the chamber and at the point of contact of the chamber with the cavity wall of the matrix. Therefore results of this method of pressure calibration, where the knowledge of the pressure in the middle of the chamber filling cannot be used with sufficient accuracy as input data for the calculation of high-pressure tools.

Uvedené nevýhody odstraňuje elektrický kalibrační obvod, umožňující měření tlakového zatížení přímo na stěně dutiny matrice vysokotlakého nástroje, vytvořený mezí matrici a například razníkem spodního lisovníku elektricky vodivými a izolačními částmi celkové sestavy komory podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tělese pyrofylitové komory je drážka s průchozím otvorem, ve které je uložen Cu-kontakt, spojený s vodivou částí náplně komory a přes Ni-dotek, ocelový prstenec a ocelový dotek je vytvořena první část obvodu a přes Cu-kontakt jehož čelo je izolační vložkou odizolováno od matrice, kalibrační čidlo, stěnu’ matrice a spodní razník je elektricky vodivě uzavřena druhá část elektrického kalibračního obvodu.These drawbacks are overcome by an electrical calibration circuit allowing the measurement of the compressive load directly on the wall of the die cavity of the high pressure die formed by the die and, for example, the punch of the lower punch with the electrically conductive and insulating parts of the overall chamber assembly. a groove with a through hole in which the Cu-contact is connected, connected to the conductive part of the chamber filling and through the Ni-contact, the steel ring and the steel contact form the first part of the circuit and through the Cu-contact whose face is insulated from the matrix the calibration sensor, the die wall, and the lower punch are electrically conductively closed to the second portion of the electrical calibration circuit.

Výhodou elektrického kalibračního obvodu podle vynálezu je, že umožňuje identifikovat i změnu potřebného pracovního tlaku vysokotlakého nástroje pro různé náplně komory, tj. rozdílnou objemovou stlačitelnost, při konstantním provozním tlaku v náplni komory.An advantage of the electrical calibration circuit according to the invention is that it also allows to identify the change in the required working pressure of the high-pressure tool for different chamber fillings, i.e. different volumetric compressibility, at a constant operating pressure in the chamber fill.

Na přiložených výkresech je na obr, 1 zobrazena celková sestava komory pro měření zatížení vysokotlakého nástroje, na obr. 2 je zobrazen elektrický kalibrační obvod.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows the overall assembly of the high pressure tool load chamber, and FIG. 2 shows the electrical calibration circuit.

V osovém otvoru pyrofylitové komory jj, umístěné v dutině matrice 12, je vodivá část náplně komory a nevodivá část Q náplně komory. Pyrofylitové komora jj je po obou stranách uzavřena sestavou Ni-dotek 5, izolační vložka 4, ocelový prstenec 2 a ocelový dotek 2. Ocelový dotek 2 zajištuje styk s čelem razníku 13, který je v těsnicím vrchlíku izolován od matrice pyrofylitovým těsněním 2· V tvarové dutině pyrofylitové komory 2 j® zasunut Cu-kontakt Q, jehož prodloužené rameno je sevřeno mezi vodivou částí 6 náplně komory a nevodivou částí náplně komory. Celo Cu-kontaktu 9 je vodivě spojeno se stěnou matrice 12 kalibračním čidlemIn the axial opening of the pyrophyllite chamber 11 located in the cavity of the matrix 12, there is a conductive portion of the chamber packing and a non-conductive portion of the chamber packing. The pyrophyllite chamber jj is closed on both sides by the Ni-touch 5, insulating insert 4, steel ring 2 and steel touch 2. Steel contact 2 provides contact with the face of the punch 13 which is insulated from the die by a pyrophyllite seal 2 · V shaped a Cu-contact Q is inserted into the cavity of the pyrophyllite chamber 2, whose elongated arm is clamped between the conductive chamber filling portion 6 and the non-conductive chamber filling portion. The entire Cu-contact 9 is conductively connected to the wall of the matrix 12 by a calibration sensor

10. Jako kalibrační čidlo 10 jsou použity standardní drátky z vizmutu (Bi), thalia (Tl) a barya (Ba). Izolační vložka 11 například prešpánová, zamezuje přímému styku čela Cu-kontaktu 9, a stěny dutiny matrice 12 Elektrický kalibrační obvod 18 mezi matricí 12 lisovnice 14 a razníkem 13 spodního lisovníku 16 vytvořený konstrukčním uspořádáním vodivých součástí celkové sestavy 17 komory, přičemž nevodivá část náplně vzájemně od sebe izoluje horní lisovník10. Standard bismuth (Bi), thallium (Tl) and barium (Ba) wires are used as calibration sensor 10. The insulating insert 11, for example, suppressed, prevents direct contact of the Cu-contact face 9 and the cavity wall of the die 12 The electrical calibration circuit 18 between die 12 of die 14 and punch 13 of lower punch 16 formed by the conductive components of the overall chamber assembly 17; isolates the upper punch from each other

16. Do takto vytvořeného elektrického kalibračního obvodu 18 lze potom zapojit speciální měřicí zařízení pro snímání kalibračních změn. Způsob měření tlakového zatížení steny dutiny matrice je obdobný jako při standardní tlakové kalibraci. Výsledkem měření je získání závislosti velikosti tlaku na stěny dutiny matrice na tlaku v hydraulickém systému lisu pro danou stlačitelnost náplně komory. Srovnáním standardní tlakové kalibrace a výsledků měření zatížení získáme závislost velikosti tlaku na stěnu dutiny matrice a provozního tlaku v náplni komory. Pro zadaný provozní tlak v náplni určíme přímo pracovní tlak vysokotlakého nástroje pro danou objemovou stlačitelnost náplně komory. Tímto způsobem lze identifikovat změnu potřebného pracovního tlaku vysokotlakého nástroje pro různé náplně komory, tj. rozdílnou objemovou stlačitelnost při konstantním pracovním tlaku v náplni komory.16. A special measuring device for sensing calibration changes can then be connected to the electrical calibration circuit 18 thus formed. The method of measuring the pressure load of the matrix cavity wall is similar to the standard pressure calibration. The result of the measurement is to obtain the dependence of pressure on the walls of the die cavity on the pressure in the hydraulic system of the press for a given compressibility of the chamber filling. By comparing the standard pressure calibration and the results of the load measurement we obtain a dependence of the pressure on the wall of the matrix cavity and the operating pressure in the chamber filling. For the specified working pressure in the filling we determine directly the working pressure of the high-pressure tool for a given volume compressibility of the chamber filling. In this way, a change in the necessary working pressure of the high-pressure tool for the various chamber fillings can be identified, i.e., different volumetric compressibility at a constant working pressure in the chamber fill.

Výsledky těchto měření na reálných vysokotlakých nástrojích umožňují sestavit dostatečně přesná vstupní data, zejména okrajové podmínky, pro výpočty nových vysokotlakých nástrojů metodou konečných prvků na počítači.The results of these measurements on real high-pressure tools make it possible to assemble sufficiently accurate input data, especially boundary conditions, for the calculation of new high-pressure tools by the finite element method on a computer.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An electrical calibration circuit for measuring the pressure load directly on the wall of the die cavity of the high pressure die formed between the die and, for example, the punch of the lower punch, by electrically conductive and insulating parts of the overall chamber assembly. in which a Cu-contact (9) is connected to the conductive portion (6) of the chamber filling and through the Ni-touch (5), the steel ring (3) and the steel contact (2) the first part of the circuit is formed and 9), the face of which is insulated from the die (12) by the insulating insert (11), the calibration sensor (10), the die wall (12) and the lower punch (13) electrically conductively closed the second part of the electrical calibration circuit (18).