CS201761B1

CS201761B1 - Connection for increasing the exactness of temperature metering by the colour pyrometer

Info

Publication number: CS201761B1
Application number: CS544378A
Authority: CS
Inventors: Ronald Loydl; Rudolf Klvana
Original assignee: Ronald Loydl; Rudolf Klvana
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká zapojení ke zvýšení přesnosti měření teploty barvovým pyrometrem, jako například teploty ve slínovacím pásmu rotační pece při výpalu cementářského slínku.The invention relates to a circuitry for increasing the accuracy of temperature measurement with a color pyrometer, such as the temperature in the sintering zone of a rotary kiln during firing of cement clinker.

Barvový pyrometr pracuje na zásadě měření intenzity záření ve dvou vlnových délkách. Optické signály, které odpovídají oběma vlnovým délkám, se převádějí na elektrické signály, například opticko elektrickým převodníkem. Získané elektrické signály po dalším zpracování vytářejí elektrický ekvivalent tak zvané barevné teploty. Získaný elektrický ekvivalent barevné teploty se potom vynáší na vhodné registrační nebo ukazovací zařízení. Popsaný postup měření intenzity teploty se provádí běžně dostupnými zařízeními. Při uvedeném postupu měření však není jisté, zda pyrometr ukazuje skutečnou teplotu prostředí na které je zaměřen, nebo zda je nutno zaměřený údaj považovat za nevěrohodný. Tento stav vzniká hlavně při měření zaprášeného prostředí, například teploty ve slínovacím pásmu rotační pece. V takovém případě může pyrometr ukazovat nejnižší, popřípadě nejvyšší hodnotu svého měřicího rozsahu, přičemž skutečná teplota v měřeném prostředí ie jiná. Jestliže se naměřený údaj pyrometrem používá v dalším řídicím procesu buď ručním, nebo pomocí počítače nebo jiným zařízením, může v takovém případě docházet k převzetí falešné informace z pyrometru a tím i k nesprávnému řídicímu zásahu, který může negativně ovlivnit technologický proces a zapříčinit zhoršení kvality výsledného produktu, což je nežádoucí.The color pyrometer works on the principle of measuring the intensity of radiation at two wavelengths. Optical signals that correspond to both wavelengths are converted into electrical signals, for example by an optical-electrical converter. The obtained electrical signals, after further processing, produce an electrical equivalent of the so-called color temperature. The obtained electrical equivalent of color temperature is then plotted on a suitable recording or indicating device. The described method of measuring the temperature intensity is carried out by commercially available devices. However, in this measurement procedure it is uncertain whether the pyrometer shows the actual temperature of the environment it is aiming at or whether the targeted reading should be considered unreliable. This condition arises mainly when measuring the dusty environment, for example the temperature in the damp zone of the rotary kiln. In this case, the pyrometer can show the lowest or highest value of its measuring range, the actual temperature in the measured environment being different. If the pyrometer reading is used in another control process, either manually or by computer or other equipment, false information from the pyrometer may be transferred, resulting in incorrect control intervention, which may adversely affect the process and result in poor product quality , which is undesirable.

Podle vynálezu se dosáhne zlepšení funkce barvového pyrometru regulací teploty a zásah do režimu měřeného prostředí podle požadavku provozu, zvýší se životnost vyzdívky a kvalita slinku.According to the invention, the function of the color pyrometer is improved by controlling the temperature and interfering with the mode of the measured environment as required by the operation, increasing the lining life and the clinker quality.

Podstata spočívá v tom, že na první výstupní vodič snímací hlavice, který nese signál vyšší barevné teploty je napojen oddělovací zesilovač, prahový detektor a klopný obvod, zatímco na druhý výstupní vodič snímací hlavice, který nese signál nižší barevné teploty je napojen oddělovací zesilovač, prahový detektor a klopný obvody přičemž výstupní vodiče obou klopných obvodů jsou připojeny na vstupy obvodu logického součtu obou signálů pro výstupní spínací obvod. Oddělovací zesilovač je svým vstupem připojen na první výstupní vodič nesoucí signál vyšší barevné teploty snímací hlavice, stejně jako oddělovací zesilovač nesoucí signál nižší barevné teploty snímací hlavice, přičemž prahový detektor a klopný obvod větve připojené na první výstupní vodič jsou s oddělovacím zesilovačem, stejně jako prahový detekor a klopný obvod včetně druhého výstupního vodiče s oddělovacím zesilovačem propojeny sériově. Oddělovací zesilovač je v sérii zapojen s prvním výstupným vodičem, zatímco zesilovač oddělovací je zapojen v sérii s druhým výstupním vodičem.The principle is that a separating amplifier, a threshold detector and a flip-flop are connected to the first output head of the sensor head carrying the higher color temperature signal, and the second output head of the sensor head carrying the lower color temperature signal is connected to the separating amplifier. a detector and flip-flops, wherein the output wires of both flip-flops are connected to the logic sum inputs of both signals for the output switching circuit. The decoupling amplifier is connected to the first output wire carrying a higher color temperature sensor head as well as the decoupling amplifier carrying a lower color temperature sensor head, wherein the threshold detector and branch flip-flop connected to the first output wire are with the decoupling amplifier as well as the threshold the detector and the flip-flop including the second output conductor are connected in series with the amplifier. The isolation amplifier is connected in series with the first output wire, while the isolation amplifier is connected in series with the second output wire.

Vynález je zřejmý z přiloženého výkresu, který znázorňuje schematicky oddělovací zesilovače, prahové detektory a klopné obvody napojené k vedení signálu na dva výstupní vodiče hlavice dále napojené na vstupy obvodu logického součtu obou signálů pro výstupní spínací obvod.The invention is apparent from the accompanying drawing, which schematically illustrates isolation amplifiers, threshold detectors and flip-flops connected to a signal line on two output wires of the head further connected to the logic sum inputs of both signals for the output switching circuit.

Zapojení tvoří snímací hlavice 1 a vyhodnocovací jednotka 2 vzájemně k vedení elektrického signálu propojenými výstupními vodiči 3, 4 a referenčním vodičem 5. Na jeden výstupní vodič 3 snímací hlavice 1, který nese signál vyšší barevné teploty je napojen oddělovací zesilovač 6. Na druhý výstupní vodič 4, který nese signál nižší barevné teploty, je napojen další oddělovací zesilovač 7. Oddělovací zesilovač 6 vyšší barevné teploty je připojen na první výstupní vodič 3, stejně jako oddělovací zesilovač 7 nižší barevné teploty na druhý výstupní vodič 4 paralelně. Na oddělovací zesilovač 6 první výstupní vodič snímací hlavice 1, který nese signál vyšší barevné teploty, jsou v sérii zapojeny prahový detektor 8 a klopný obvod 9. Na oddělovací zesilovač 7 druhého výstupního vodiče snímací hlavice 1, který nese signál nižší barevné teploty, jsou v sérii zapojeny prahový detektor 10 a klopný obvod 11. Oba výstupní vodiče 3, 4 snímací hlavice 1 jsou dále pro vedení signálu připojeny na vstupy obvodu 12 logického součtu pro výstupní spínací obvod 13. Na výstupní vodiče 3, 4 jsou mezi snímací hlavicí 1 a vyhodnocovací jednotkou 2 připojeny dále oddělovací zesilovač 14 a oddělovací zesilovač 15.The wiring consists of the sensor head 1 and the evaluation unit 2 mutually connected to the electrical signal by interconnecting the output wires 3, 4 and the reference wire 5. To one output wire 3 of the sensor head 1 carrying a higher color temperature signal is connected an isolating amplifier 6. 4, which carries the lower color temperature signal, a further separating amplifier 7 is connected. The higher color separating amplifier 6 is connected to the first output wire 3, as well as the lower color separating amplifier 7 is connected to the second output wire 4 in parallel. The threshold detector 8 and the flip-flop 9 are connected in series to the isolating amplifier 6 of the first output head of the sensor head 1 carrying the higher color temperature signal. The threshold detector 10 and the flip-flop 11 are connected in series. The two output wires 3, 4 of the sensor head 1 are further connected to the inputs of the logical sum circuit 12 for the output switching circuit 13. The separating amplifier 14 and the separating amplifier 15 are further connected by the unit 2.

Zapojení podle vynálezu pracuje tak, že vedený signál vyšší barevní teploty z výstupního vodiče 3 snímací hlavice 1 se přivádí na vstup oddělovacího zesilovače 6. V tomto se signál zesiluje na úroveň potřebnou pro správnou funkci prahového detektoru 8. Oddělovací zesilovač 6 současně zamezuje zpětnému působení prahového detektoru 8 a dalších za ním zařazených obvodů na snímací hlavici 1 a vyhodnocovací jednotku 2 tak, že jeho vstupní impedance je velmi vysoká ve srovnání s výstupní impedancí snímací hlavice 1 na výstupním vodiči 3. Signál z výstupu oddělovacího zesilovače 6 je přiveden na vstup prahového detektoru 8. Na jeho výstupu je signál, který nabývá jedné ze dvou možných hodnot v závislosti na tom, zda signál na jeho vstupu má velikost větší nebo menší, než hodnota prahu prahového detektoru 8. Signál z výstupu prahového detektoru 8 se přivádí na vstup klopného obvodu 9, který zajišťuje převod dvouhodnotového signálu na úroveň potřebnou pro správnou funkci výstupního obvodu 12, realizujícího logický součet. Klopný obvod 9 dále zajišťuje shodný časový průběh signálu během přechodu z jedné ze dvou možných hodnot na druhou. Obdobně je zpracován signál nižší barevné teploty z výstupního vodiče 4 snímací hlavice 1, a to přes oddělovací zesilovač 7, prahový detektor 10 a klopný obvod 11. Signály obou barevných teplot jsou upraveny tak, že z hlediska vstupů obvodu 12 realizujícího logický součet představují logickou nulu v případě, že velikost signálu příslušné barevné teploty je dostatečná k věrohodnému měření teploty a logickou jedničku v případě, že velikost signálu není dostatečná. Nad výstupním obvodem 12, realizujícím logický součet, je signál představující logickou jedničku, v případě, že signál vyšší barevné teploty z výstupního vodiče 3 snímací hlavice 1 nebo signál nižší barevné teploty z výstupního vodiče 4 snímací hlavice 1 nebo oba signály současně mají nižší úroveň, než je nutné k- věrohodnému měření teploty. Signál z výstupního obvodu 12 realizujícího funkci logického součtu se přivádí na vstup výstupního spínacího obvodu 13, který sepne kontakt, je-li na jeho vstup přiveden signál, představující logickou jedničku. Když je na výstupním spínacím obvodu 13 vstupní signál, představující logickou nulu jsou kontakty rozevřeny. Výstupní spínací obvod 13 může být rovněž řešen tak, že na jeho výstupu je buď velmi nízká, nebo velmi vysoká impedance v závislosti na velikosti signálu na jeho vstupu.The circuit according to the invention operates by conducting a higher color temperature signal from the output wire 3 of the sensor head 1 to the input of the isolation amplifier 6. In this case, the signal is amplified to the level necessary for proper operation of the threshold detector. detector 8 and other circuits downstream of the sensor head 1 and the evaluation unit 2 such that its input impedance is very high compared to the output impedance of the sensor head 1 on the output wire 3. The signal from the output of the isolation amplifier 6 is applied to the threshold detector input. 8. At its output is a signal that takes one of two possible values depending on whether the signal at its input is greater or less than the threshold value of the threshold detector 8. The signal from the threshold detector 8 output is applied to the flip-flop input. 9, which provides p converting the two-valued signal to a level necessary for the proper operation of the output circuit 12, implementing the logical sum. The flip-flop 9 further provides a consistent signal waveform during the transition from one of the two possible values to the other. Similarly, a lower color temperature signal from the output wire 4 of the sensor head 1 is processed through a decoupling amplifier 7, a threshold detector 10 and a flip-flop 11. The signals of both color temperatures are adjusted such that they represent logic zero in case the signal size of the respective color temperature is sufficient to provide a reliable temperature measurement and a logical one if the signal size is not sufficient. Above the logic sum output circuit 12 is a signal representing a logical one if the higher color temperature signal from the output wire 3 of the sensor head 1 or the lower color temperature signal from the output wire 4 of the sensor head 1 or both signals are at a lower level. than is necessary for reliable temperature measurement. The signal from the output circuit 12 performing the function of logic sum is applied to the input of the output switching circuit 13, which closes the contact when a signal representing the logical one is applied to its input. When there is an input signal representing a logic zero on the output switching circuit 13, the contacts are opened. The output switching circuit 13 can also be designed so that its output is either very low or very high impedance depending on the size of the signal at its input.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne zlepšení funkce barvového pyrometru, neboť realizací dvou elektrických signálů, které se kontrolují na velikost absolutní hodnoty bude v případě, že tato velikost nedosáhne příslušné hodnoty, vydaná informace o tom, že měření není hodnověrné a neodpovídá skutečnosti měřeného prostředí. Tato informace umožní provést správný zásah do režimu měřeného prostředí a regulaci teploty podle požadavku zpracovávaného produktu, na příklad teploty ve slínovacím pásmu rotační pece při výpalu cementářského slinku. Provedený zásah dc^provozního režimu v důsledku vydané informace zajistí udržování stálé teploty v tomto pásmu pece a ovlivní kvalitu vypáleného slinku před jeho dalším zpracováním, která bude lepší. Dodržováním stálé teploty ve slínovacím pásmu pece se rovněž zvýší životnost vyzdívky, což je výhodné z ekonomického hlediska.The wiring according to the invention improves the function of the color pyrometer, since the implementation of two electrical signals which are checked for the magnitude of the absolute value will give information that the measurement is not plausible and does not correspond to the actual measured environment. This information will make it possible to intervene correctly in the mode of the measured environment and to regulate the temperature according to the requirements of the product to be processed, for example the temperature in the marginal zone of the rotary kiln when firing cement clinker. The intervention of the operating mode as a result of the information provided will maintain a constant temperature in this furnace zone and will affect the quality of the fired clinker before it is further processed, which will be better. Maintaining a constant temperature in the marginal zone of the furnace also increases the service life of the lining, which is economically advantageous.

Claims

Wiring to increase the accuracy of temperature measurement by a color pyrometer, for example the temperature in the rotary kiln of the rotary kiln in the manufacture of cement clinker, characterized in that on the first output conductor (3) of the sensor head (1)

the color temperature is connected to the isolation amplifier (6), the threshold detector (8) and the flip-flop (9), while the second output wire (4) of the pickup head (1) that carries the lower color temperature signal is connected to the isolation amplifier. , a threshold detector (10) and a flip-flop (11), the output conductors (3, 4) of both flip-flops (9, 11) being connected to the inputs of the logic sum circuit (12) of both signals for the output switching circuit (13).

.

Connection according to claim 1, characterized in that the isolation amplifier (6) is connected via its input to a first output conductor (3) carrying a higher color temperature signal of the sensor head (1), as well as an isolating amplifier (7) carrying a lower color signal. temperature of the sensing head (1) wherein the threshold detector (8) and the flip-flop (9) of the branch connected to the first output yoke (3) are with a decoupling amplifier (6) as well as the threshold detector (10) and flip-flop (11) the output conductor (4) is connected in series with the isolation amplifier (7).

Connection according to claim 1, characterized in that the isolation amplifier (14) is connected in series with the first output conductor (3), while the other isolation amplifier (15) is connected in series with the second output conductor (4).