Tehnilised mõõtmis- ja juhtimisvahendid valukojas

Valuprotsessi juhtimise efektiivsuse ja kvaliteedi tõstmine on seotud erinevate protsesside kulgu mõjutavate või peamisteks kvaliteedinäitajateks olevate tehnoloogiliste parameetrite mõõtmise ja juhtimise probleemide lahendamisega. Sellised parameetrid valukojas hõlmavad järgmist:

• laetud materjalide laadimise tase sulatustehastes, samuti segu ja segu valmistamise osakondade punkrites;

• vedela metalli tase valuvormides;

• erinevate materjalide mass, tarbimine, tihedus, kontsentratsioon ja keemiline koostis;

• niiskus, temperatuur, voolavus või segude vormitavus;

• sulandite keemiline koostis ja temperatuur jne.

Nende parameetrite juhtimine on keeruline, sest lisaks tavapärastele kõikidele anduritele kehtestatud täpsuse, kiiruse, tundlikkuse, karakteristikute stabiilsuse nõuetele on valukodadesse paigaldatud anduritele vaja täiendavaid nõudeid tugevuse, vastupidavuse agressiivsetele materjalidele, kõrgetele temperatuuridele. , tolm, vibratsioon jne.

Valuprotsesside olulisemate tehnoloogiliste parameetrite juhtimine ei ole täielikult lahendatud ning vajalik on uute mõõtmis- ja kontrollimeetodite ja -vahendite edasiarendamine, kasutades statistiliste uuringute tulemusi, parameetrite arvutamist kaudsete näitajate abil kasutades. kontrollerid, kaasaegsed arvutitehnoloogiad jne.

Taseme andurid

Valumaterjali taseme andurid Neid kasutatakse laialdaselt juhtimissüsteemides sulatusseadmetes laengu ettevalmistamiseks ja laadimiseks, segu ettevalmistamiseks ja sulamite vormimiseks valamiseks.

Tasemeandurite põhinõue on kõrge töökindlus, kuna vale töö või rike põhjustab tehnoloogilises protsessis hädaolukorra: mahutite, sulatussõlmede üle- või tühjenemine, metallide üle- või alatäitmine vormis jne.

Valukojas laadimise ja sulatussõlmede laadimise ettevalmistamise juhtimissüsteemides kasutage ramrodu, vintsi, hooba, kontakti, termostaatilisi, fotoelektrilisi ja muid tasemeandureid.

Taseme andur laeng on struktuurselt valmistatud torni kontrollitud õõnsuses liikuva terasest rambi kujul. Kolb on liigendatud nookuriga, mida juhib elektromagnet ja mis naaseb oma algasendisse vedru abil.

Kui elektriahelale rakendatakse mootori pinget, pöörleb nukk, mis perioodiliselt sulgeb vaherelee ahelas asuva kontakti. Relee käivitamisel lülitab sisse elektromagneti, mis viib puhastusvarda kupli kontrollitavasse piirkonda.

Kui kontrollitavas ruumis pole laengut, sulgeb kolb liikumise ajal signaalrelee ahelas kontakti, mis annab käsklusimpulsi kuplis oleva laengu laadimiseks.

Vintsi taseme andur on painduva kaabliga pöörlev plokk, mille ühes otsas on riputatud koorem. Seade on paigaldatud spetsiaalsesse õõnsasse käänakusse kupli täiteakna kohale. Põlve kaitsmiseks kõrge temperatuuriga kokkupuute eest puhutakse seda pidevalt suruõhuga.

Anduri ja laadimissüsteemi töö on blokeeritud nii, et pea mahalaadimine algab koorma tõstmisel ning koorma langetamine algab alles pärast järgmise pea mahalaadimist.

Kangi tasemeandur koosneb kupli malmist telliskivisse paigaldatud hoovast ja vedruga vardast, mille otsa on paigaldatud käivituskontaktid. Kui kuppel on täielikult koormatud, siseneb hoob tellise õõnsusse ja kontaktid avanevad. Kui laeng langeb kangi alla, surub viimane vedru poolt kokku, kontaktid sulguvad ja annavad laadimissignaali järgmisele kõrvale.

Kirjeldatud andurid on lihtsa konstruktsiooniga ja neid saab toota igas valukojas. Liikuvate osade olemasolu vähendab aga nende töökindlust kõrgendatud temperatuuri, gaasisaaste ja tolmu korral. Usaldusväärsemad andurid, mis põhinevad laetud materjalide ja heitgaaside füüsikaliste omaduste kasutamisel, hõlmavad elektrokontakti, termostaatilisi, fotoelektrilisi, radioaktiivseid, mõõteseadmeid jne.

Elektrilise kontaktiga laetuse taseme andur sellel on lihtne disain ja vooluringi disain, mis on viinud selle laialdase kasutamiseni laadimissüsteemides.

Andur koosneb neljast asbestikihiga isoleeritud kontaktist, mis on paigaldatud malmtellistest kupli müüritise ülaossa. Kontaktide paigutuse tase langeb kokku laadimismaterjalide haldamise määratud tasemega.

Kontaktide välisotsad on ühendatud paarikaupa ja kuuluvad signaalirelee ahelasse. Kui laetuse tase on määratud piirides, sulgevad laengu kontaktid signaalirelee pooli ahela. Kui tase langeb alla seatud väärtuse, lülitub relee välja ja annab signaali partii laadimiseks.

Teie termostaadiandur Jäär tasu arvutatakse vannitoa termostaadi kasutamise alusel. Laadimisel või kui laadimistase langeb sulamisprotsessi ajal alla etteantud väärtuse, on kuppelgaasid takistamatult, tegelikult tõusevad üles ilma termostaadi sisenemata. Kui laeng jõuab teatud kontrolltasemeni, tekitab laengukiht takistuse kuumade gaaside vabale ülesvoolule ja osa gaasi siseneb termostaadi kanalisse, mis genereerib signaali eemaldamise peatamiseks.

Radioaktiivse taseme andur põhineb laengu radioaktiivse kiirguse neeldumisel. Kuna laadimismaterjalide neeldumisvõime on kümneid kordi suurem kui õhu neeldumisvõime, siis laengu langemisel alla kontrolltaseme, suureneb loendurite kiirgusintensiivsus ning elektroonikaseade väljastab koormussüsteemi juhtsignaali. Radioaktiivset koobaltit kasutatakse kiirgusallikana.

Puiste- ja vedelate materjalide tasemeandurid punkrites

Neid kasutatakse laialdaselt punkrites täite- ja vormimismaterjalide taseme kontrollimiseks elektroodid ja mahtuvuslikud signaalimisseadmed... Selliste signalisatsiooniseadmete töö aluseks on elektroodidevahelise elektritakistuse (elektrivõimsuse) sõltuvus keskkonna omadustest.

Konduktomeetriline signaalimisseade tagab usaldusväärse kontrolli puistematerjalide taseme üle punkrites, mille signaaliahela takistus ei ületa 25 mOhm. Kahe positsiooni juhtimiseks ja taseme signaalimiseks kasutatakse kahe väljundreleega kaheelektroodilisi signalisatsiooniseadmeid.

Valukodade segamisosakondades kasutavad nad koos elektrooniliste signaalimisseadmetega radioaktiivsed kui ka mehaanilised tasemeandurid.

Mehaaniliste andurite hulgas on konstruktsiooni lihtsuse ja hoolduse lihtsuse tõttu levinumad membraaniandurid.

Membraaniandur koosneb elastsest elemendist koos kinnitusraami ja mikrolülititega. Paigaldage see seinaplokki. Kui kontrollitava materjali tase on kõrgem kui signaalseadme kinnitusraam, kantakse materjali rõhk elastsele elemendile (membraanile), mis deformeerumisel surub sulgemismikrolüliti varda ° Csignaali vooluring.

Andurid materjalide olemasolu konveieritel

Materjalide olemasolu andurid voolu-transpordisüsteemide konveieritel, samuti lintidel, põlledel, vibreerivatel sööturitel võimaldavad tagada doseerimis- ja segamisprotsesside juhtimise süsteemide juhtimise ja pideva töö.

Sulatusseadmete segamissüsteemides, mida nad kasutavad elektromehaaniline andur sööturi laengu olemasolu kohta, mis on sööturi kohale paigaldatud metallist kamm, mille plaadid on fikseeritud hingedesse ja kalduvad sõltuvalt sööturil oleva materjali paksusest.

Teada on ka teisi elektromehaaniliste andurite konstruktsioone, kuid nende kasutamine on piiratud lühikese kasutusea ning vajaduse tõttu valida igal konkreetsel juhul sondi suurus ja materjal.

Elektrilised kontaktandurid (signaalseadmed) erinevad elektromehaanilistest suurema töökindluse ja vahetatavuse poolest.

Mittekontaktsete andurite hulgas on neil eriline koht mahtuvuslikud andurid materjali olemasolu konveieril, mida iseloomustab tundliku elemendi lihtne disain ja kõrge töökindlus.

Mahtuvusliku anduri tundlik element koosneb kahest tasapinnalisest isoleeritud metallplaadist, mis on paigaldatud konveierilindi alla. Mõõteahelana kasutatakse reeglina autogeneraatorit, mille tagasisideahelasse on ühendatud tundlik element.

Kui konveierilindile ilmub materjal, muutub tundliku elemendi mahtuvus, mis põhjustab ostsillaatori võngete katkemise ja signaalirelee aktiveerimise.

Vormi täitmise kontrollandurid

Vedelmetalli valuvormidesse valamise protsessi juhtimissüsteem Sellel on suure väärtuse ja vormitäidisega loendur.

Elektromagnetiline andur on elektromagnet, mille relee mähis on ahelas. Aseta vormile Oh... Vormi täitmisel metall tõuseb ja täidab piki kontuuri suletud soone.

Kui vahelduvvool voolab läbi elektromagneti mähise vedelast metallist suletud ahelas, indutseeritakse elektromagnetvälja ja ilmub elektromagneti väljaga interakteeruv magnetväli. See muudab mähise induktiivset takistust ja väljundrelee annab signaali vormi lõpetamiseks ja valamise lõpetamiseks.

Fotomeetriline andur sisaldab vormi väljundi kohale paigaldatud infrapunafiltrit, vastuvõtjat ja signaalireleega võimendit.

Vormi vedelmetalli täitmisel lööb valgusfiltri valguskiiri ja seejärel vastuvõtjasse. Vastuvõtja väljundsignaali võimendab võimendi ja see suunatakse signaalirelee mähisele, mis annab laadimissüsteemile vastava käsu. Andurid on tõhusad, kui neid kasutatakse suure metallisisaldusega liiv-savi vormide täitmise juhtimiseks.

Niiskuse andurid

Ebamääraseid andureid kasutatakse segamisprotsesside juhtimissüsteemides, et saada teatud tehnoloogiliste omadustega vormi- ja südamikliivad.

Konduktomeetrilised andmed ema niiskuse kohta valmistatud metallist sondi kujul, mis on paigaldatud kanalitesse või punkrisse. Anduri kasutamine koos temperatuuri korrigeerimise seadmetega võimaldab stabiliseerida segu omadusi.

Mahtuvuslik niiskusandurja on kondensaator, mille elektroodid on jooksikute rullid ja metallrõngas, mis on isoleeritud jooksutorude korpusest ja mis on paigaldatud soonde põhja jooksikutesse piki nende rullide pöörlemise siseläbimõõtu.

Liikuvate materjalide niiskusesisalduse pidevaks automaatseks juhtimiseks pakuvad huvi mahtuvuslikud vooluandurid, mis võimaldavad tagada liikuvate materjalide niiskusesisalduse kontaktivaba mõõtmise.

Tuleb märkida, et olemasolevaid elektrilisi juhtimismeetodeid (konduktomeetriline, mahtuvuslik, induktiivne jne) saab kasutada ainult juhtudel, kui sellised tegurid nagu segu tera suuruse koostis, sideaine ja lisandite sisaldus, ühtlus. nende jaotus, tihendusaste ja temperatuur jäävad muutumatuks.

Nende parameetrite püsivuse saavutamine lähtematerjalide ettevalmistamise ja omaduste stabiliseerimise süsteemide puudumisel võimaldab kasutada vormimisliiva kvaliteedikontrolli meetodeid selle valmistamise ajal vastavalt peamistele tehnoloogilistele omadustele: vormimine, tihendamine, voolavus, voolavus, jne.

Temperatuuriandurid

Vedelate metallide temperatuuri reguleerimiseks kasutatakse laialdaselt kontakt- ja mittekontaktseid meetodeid. Rakenduspõhised mõõtmised sukeldustermopaar ja erineva disainiga püromeetrid.

Sukelatavad termopaaridmõeldud pikaajaliseks kasutamiseks, sisaldavad termopaari kaitsekatet ja vesijahutusega liitmikke. Termoelektroodid on tavaliselt valmistatud plaatinatraadist.

Automaatselt juhitav termopaar tagab näitude hea reprodutseeritavuse korduval, vahelduval kasutamisel ilma termilist ristmikku ja kaitsekorki muutmata. Enamasti kasutatakse neid termopaare sulaterasest vanni temperatuuri reguleerimiseks elektriahjudes.

Vedelate sulade temperatuuri mõõtmine kontaktmeetoditega (immersioontermopaarid) on raskendatud kaitseotste ebapiisava takistuse, termopaari kalibreerimisomaduste muutumise ja muude põhjuste tõttu. Samuti ei saa rihma perioodilised mõõtmised lühidalt anda õiget ettekujutust kogu vedelraua massi temperatuuriseisundist.

Seetõttu on need valukojas laialt levinud mittekontaktsed temperatuuri reguleerimise meetodid, mis võimaldab teha pikaajalisi pidevaid mõõtmisi ja kasutada nende tulemusi juhtimissüsteemides.

Mittekontaktsete meetodite tööstuslik kasutuselevõtt võimaldab välistada mõju räbu ja muude kilede mõõtmistulemustele malmi pinnal, samuti vahekeskkonna parameetritele (tolmusus, gaasisisaldus jne). Kasutatakse kontaktivaba temperatuuri mõõtmiseks püromeetridselline vaade ojale või metallpinnale oleneb sulatusseadme või kulbi asukohast.

Keemilise koostise andurid

Valutööstuses on kõige levinumad keemilised ja füüsikalis-keemilised meetodid sulamite keemilise koostise kontrollimiseks.

Ettevalmistavate toimingute ja analüüside kestuse vähendamiseks töötatakse välja organisatsioonilised ja tehnilised meetmed analüüsiprotsessi kiirendamiseks.

Selles valguses muutuvad eriti oluliseks küsimused proovide ettevalmistamise mehhaniseerimise ja automatiseerimise, nende transportimise kohta laborisse, samuti analüütiliste andmete salvestamise ja juhtimissüsteemidesse edastamise seadmete loomise kohta.

Lisaks keemilistele ja füüsikalis-keemilistele meetoditele kasutatakse viimastel aastatel ekspressanalüüsiks ka füüsikalisi meetodeid: termograafiline, spektraalne, magnetiline jne.