DE2718016C2 - Process for monitoring the condition of the feed of a melting unit and the device for its implementation - Google Patents
Process for monitoring the condition of the feed of a melting unit and the device for its implementationInfo
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- DE2718016C2 DE2718016C2 DE19772718016 DE2718016A DE2718016C2 DE 2718016 C2 DE2718016 C2 DE 2718016C2 DE 19772718016 DE19772718016 DE 19772718016 DE 2718016 A DE2718016 A DE 2718016A DE 2718016 C2 DE2718016 C2 DE 2718016C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters eines Schmelzaggregats und eine Einrichtung zu dessen Durchführunj.The invention relates to a method for condition monitoring of the feed of a melting unit and a device for its implementation.
Die Erfindung kann bei Überwschungs- und Steuerungssystemen von Schmelzaggregateii in allen Industriezweigen, darunter in der Hütten-, Maschinenbau-, Flugzeug-, Kraftfahrzeugindustrie u.a. VerwendungThe invention can be applied to monitoring and control systems of smelting unitsii in all branches of industry, Including in the metallurgical, mechanical engineering, aircraft, automotive industry and others use
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Besonders vorteilhaft kann die Erfindung bei der Zustandsüberwachung von Induktionsofenfutter eingesetzt werden. In diesen öfen kann der Durchbrach des Schmelzgutes durch das Futter zum wassergekühltenThe invention can be used particularly advantageously in monitoring the condition of induction furnace feed will. In these furnaces, the melt material can break through the feed to the water-cooled one
äo Induktor einen Metallauswurf aus dem Ofen mit sich
bringen, der eine Beschädigung der Ausrüstung und in gewissen Fällen auch Lebensgefahr für das Bedienungspersonal
zur Folge hat
Das Futter von Induktionsschmelzöfen befindet sich in einem beträchtlichen Temperaturgefälle und ist
hydrostatischen Druck des Mets!!:, chemischer Einwirkung
von Metall und Schlacke und Angriff elektrodynamischer
Kräfte ausgesetzt Alle diese Belastungen verursachen einen Brach des Futters durch Auswaschen
seiner Wände und Rißbildungen. Deshalb sind Betriebssicherheit und betriebswirtschaftliche fCennzahfen der
Schmelzaggre^ate in vielem durch die Haltbarkeit ihres
Futters und die Möglichkeit von dessen Zustandsüberwachung im Metallschmelzvorgang gegeben.The inductor can cause metal to be ejected from the furnace, which can damage the equipment and, in certain cases, endanger the life of the operating personnel
The lining of induction melting furnaces is subject to a considerable temperature gradient and is exposed to the hydrostatic pressure of the mead !!:, chemical action of metal and slag and attack by electrodynamic forces. All these stresses cause the lining to break by washing out its walls and cracking. Therefore, the operational safety and economic indicators of the smelting units are given in many ways by the durability of their feed and the possibility of monitoring its condition in the metal smelting process.
Bekannt ist ein Verfahren zur Zustandsüberv/achung des Futters eines Schmelzaggregates (siehe z. B. SW-PS 663), das darin besteht, daß ein elektrischer Parameter (Widerstand) des ganzen Fuuers gemessenA method for monitoring the condition of the chuck of a melting unit is known (see e.g. SW-PS 663), which consists in measuring an electrical parameter (resistance) of the entire foot
und ein Notsignal gegeben wird, falls die Größe des gemessenenen elektrischen Parameters einen Sollwert erreicht hatand an emergency signal is given if the magnitude of the measured electrical parameter exceeds a target value has reached
Dieses Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters hat jedoch geringe Genauigkeit, weil die Größe des kontrollierten Parameters nicht nur vom Grad des Futterbruches, sondern auch von vielen anderen Faktoren, wie Temperatur des Futters, Feuchtigkeit, Stampfdichte, Dicke der Futtersinterschicht u. a. abhängig ist. Eine Änderung der erwähnten Faktoren kann zur falschen Notsignalgebung führen.However, this method of monitoring the condition of the forage has poor accuracy because of the size of the controlled parameter not only from the degree of feed breakage, but also from many others Factors such as temperature of the lining, humidity, tamped density, thickness of the lining sintered layer and others. addicted is. A change in the factors mentioned can lead to incorrect emergency signaling.
Der Verschleiß des Futters kann sowohl gleichmäßig als auch örtlich auf einem kleinen rjtterabschnitt konzentriert sein. Am gefährlichsten ist g^-ade der örtliche Bruch, weil er rasch auftritt und du. ■*■ '--eine visuelle Überwachung entdeckt werden k >&. Das bekannte Verfahren weist aber eine gerrT!T~. impfindlichkeit gegen örtlichen Bruch eine·. r_icnenkleinen Futterabschnitts auf.The wear of the lining can be evenly or locally concentrated on a small area of the back. The most dangerous is the local break, because it occurs quickly and you . The known method, however, has a great deal of T! T ~. immunity to local break an ·. r_icnen a small feed section.
Im Falle eines Metalldur*'..wuchs 3es Futters auf einem kleinen Abschnitt, öesst.. Fläche der fünfzigste Teil des ganzen Futters ist, und einer dabei erfolgenden zehnfachen Minderung des Widerstandes im erwähnten Abschnitt wird der Gesamtwiderstand des Futurs nur um das 1^fache kleiner. Diese Änderung des kontrollierten Parameters ist auch bei allgemeinen Verschleiß des Futters des Schmelzaggregats möglich und laut Betriebsbedingungen zulässig. Wenn also der vorgegebene Abminderungsbeiwert K des kontrollierten Parameters gleich 1,2 festgesetzt wird, so würde ein falsches Notsignal bei gleichmäßigen Verschleiß des Futters gegeben. Wenn der Beiwert K über 1,2 festgesetzt würde, so würde das Futter bei einer örtlichen Beschädigung durch das Metall zum Induktor hin durchbrochen, und kein Notsigna! würde gegeben.In the case of a metal major * '... the lining grew on a small section, where the area is the fiftieth part of the whole lining, and a tenfold decrease in the resistance in the mentioned section will make the total resistance of the future tense only one and a half times smaller. This change of the controlled parameter is also possible with general wear of the chuck of the melting unit and is permissible according to the operating conditions. If the specified reduction coefficient K of the controlled parameter is set equal to 1.2, a false emergency signal would be given if the chuck wears evenly. If the coefficient K were set above 1.2, the lining would break through to the inductor in the event of local damage by the metal, and no emergency signal! would be given.
Aus den obigen Darlegungen geht klar hervor, daß das bekannte Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters mit Schwierigkeiten einer richtigen Bestimmung und Pegeleinstellung des Notsignals verbunden ist.From the above it is clear that the known method for monitoring the condition of the Feed is associated with difficulties in correctly determining and setting the level of the distress signal.
Bekannt ist eine Einrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens zur Zustandsüberwachung des Futters eines Schmelzaggregats (siehe z. B. DE-PS 12 20 086). Diese Einrichtung enthält eine mit Metall in Verbindung stehende Elektrode und elektrisch miteinander verbundene Zylinderelektroden, die auf der Außenfläche des Futters gleichmäßig angeordnet sind. An die mit Metall in Verbindung stehende Elektrode ist eine Stromquells angeschlossen. An die Zylinderelektroden ist ein mit der Stromquelle elektrisch verbundenes Meßgerät angeschlossen.A device for performing the described method for condition monitoring is known the lining of a melting unit (see e.g. DE-PS 12 20 086). This facility includes one with metal in Connected electrode and electrically interconnected cylinder electrodes placed on the Outside surface of the chuck are evenly arranged. To the electrode in contact with metal connected to a power source. The cylinder electrodes are electrically connected to the power source Measuring device connected.
In der Einrichtung wird der Zustand des Futters durch die Messung des das ganze Futter zwischen Metall und Zylinderelektroden durchfließenden Stromes in einer zürn Widerstandswert des ganzen Futters umgekehrt proportionalen Größe überwacht.In the establishment of the condition of the feed is through the measurement of the whole lining between the metal and cylindrical electrodes by the current flowing in a Ziirn Wide r state value of the entire chuck which is inversely proportional size monitored.
Die bekannte Einrichtung bietet jedoch keine Möglichkeit, die Schadstelle des Futters zu lokalisieren, was zur Ausbesserung erforderlich istHowever, the known device does not offer the possibility of locating the damaged area of the forage, what is required for mending
Bekannt ist eine andere Einrichtung zur Zustandsüberwachung eines Schmelzaggregats (siehe z. B. DEPS 12 08 451). Diese Einrichtung enthält einen Dreischichtgeber, der auf der gesamten Außenfläche des Futters angeordnet ist Der Geber besteht aus zwei düi'men, durch eine Isolierschicht getrennten Metallschichten. Die Metallschichten sind über zwei Widerstände und eine Sigr.alisierungseinheit an verschiedene Pole einer Stromquelle angeschlossen. Das Notsigna! wird bei Metalldurchbruch durch die Isolierschicht und Kurzschluß zwischen den Metalischichten sowie bei beträchtlicher Erhitzung der Isolierschicht durch Metall dieser Einheit gegeben.Another device for condition monitoring is known a melting unit (see e.g. DEPS 12 08 451). This facility includes a Three-layer encoder, which is arranged on the entire outer surface of the chuck. The encoder consists of two düi'men, separated by an insulating layer of metal. The metal layers are connected to different ones via two resistors and a signaling unit Poles of a power source connected. The Notsigna! is in the event of a metal breakdown through the insulating layer and a short circuit between the metal layers as well as in considerable heating of the metal insulating layer of this unit.
Diese Einrichtung bedingt aber komplizierte Herstellungs- und Einbaumaßnahmen für den Geber. Wegen der komplizierten Konstruktion und der Notwendigkeit, die Futterdicke zu erhöhen, fand diese Einrichtung in Induktionsschmelzöfen keine Verwendung. Eine Dikkenzunahme des Futters bringt nämlich eine Verminde-However, this facility requires complicated manufacturing and installation measures for the donor. Because the complicated construction and the need to increase the thickness of the lining found this facility in Induction melting furnaces no use. An increase in the thickness of the feed leads to a decrease in
1» rung des Wirkungsgrades des Induktionsofens und des Leistungsfaktors des Systems Induktor-Metall mit sich. Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur Zustandsüberwachung des Futters eines Schmelzaggregats nach dem oben beschriebenen Verfahren (siehe z. B. SU-Urhcberschein 3 58 602).1 »tion of the efficiency of the induction furnace and the Power factor of the inductor-metal system. A device for condition monitoring is also known the lining of a melting unit according to the method described above (see e.g. SU-Urhcberschein 3 58 602).
Diese Einrichtung enthält Drahtelektroden, die im Futter auf dem Umfang des Schmelzaggregats in einem Abstand von 5 bis 8 mm voneinander gleichmäßig angeordnet sind. Die Elektroden sind über jeweils eine Elektrode in zwei Gruppen miteinander verbunden. Die eine Elektrodengruppe ist unmittelb?r an den ersten Pol einer Stromquelle angeschlossen, wehrend die zweite Gruppe über die Spule eines als stromverstärker dienenden Zwischenrelais mit dem zweiten Pol der Stromquelle in Verbindung steht Der Kontakt des Zwischenrelais ist an den Eingang einer Signalisierungseinheit angeschlossen. Die Signaüsierungseinheit ist in Form eines Ausgangsrelais ausgeführt, dessen einer Kontakt in den Licht- und Schallsignalstromkreis,This device contains wire electrodes that are placed in a chuck on the perimeter of the melting unit Evenly spaced from 5 to 8 mm from each other. The electrodes are about one each Electrode connected in two groups. The one electrode group is directly on the first pole connected to one power source, while the second Group via the coil of an intermediate relay serving as a current amplifier with the second pole of the Power source is connected The contact of the intermediate relay is at the input of a signaling unit connected. The signaling unit is designed in the form of an output relay, one of which Contact in the light and sound signal circuit,
it) während der zweite Kontakt in den Abschaltstromkreis der Stromquelle des Schmelzaggregats geschaltet ist.it) while the second contact is switched into the shutdown circuit of the power source of the melting unit.
Diese Einrichtung mißt den Strom, der das ganze Futter zwischen zwei Eiektrodengruppen durchfließt. Im Zeitpunkt, wo der Strom den Sollwert erreicht hat, w;rd das Zwischenreiais eingeschaltet, die Stromquelle des Schmelzaggregats abgeschaltet und die Schall- und Lichtsignalisierung eingeschaltetThis device measures the current that flows through the entire feed between two groups of egg electrodes. At the time when the current has reached the setpoint, w ; rd the intermediate relay switched on, the power source of the melting unit switched off and the sound and light signaling switched on
Diese Einrichtung hat aber einen komplizierten Aufbau, da sie mit einer großen Anzahl von in einem Abstand von 5 bis 8 mm voneinander angeordneten Drahtelektroden ausgerüstet ist, die für die Gewährieistui.g der genauen Zustandsüberwachung des Futters notwendig ist.However, this device has a complicated structure, since it has a large number of in one Wire electrodes arranged at a distance of 5 to 8 mm from one another are provided for the guarantee exact condition monitoring of the forage is necessary.
Außerdem ist in dieser Einrichtung die Möglichkeit eines Fehlansprechens des Ausgangsrelais bei Wärmeausdehnung der Drahtelektroden nicht ausgeschlossen. Gleichzeitig ist die Arbeitsgenauigkeit der Einrichtung von der Spannungsstabilität der Stromquelle abhängig.In addition, there is the possibility of incorrect response of the output relay in the event of thermal expansion in this device the wire electrodes are not excluded. At the same time is the working accuracy of the facility depends on the voltage stability of the power source.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters eines
Schmelzaggregates zu entwickein und eine konstruktiv
einfache Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens -u schaffen, die eine Genauigkeitssteigerung der
ZustandEüberwachung des Futters des Schmelzaggregats
bei dessen gleichmäßigem Verschleiß durch Verminderung des Einflusses der lemperatur des
Futters, der Feuchtigkeit, Stampfdichte, Dicke der Futtersinterschicht und Spannungsänderung der Stromquelle
auf den kontrollierten Parameter, eine Genauigkeitserhöhung der Überwachung örtlicher Futterbeschädigung
und die Möglichkeit, durch Messung der kontrollierten Parameter von einzelnen Futterabsrhnitten
den Ort des beschädigten Abschnitts zu bestimmen sowie eine Vereinfachung der Konstruktion der
Einrichtung durch die Herabsetzung der darin befindlichen Elektrodenzahl ermöglicht
Dies wird bei einem Verfahren nach dem OberbegriffThe invention is based on the object of developing a method for monitoring the condition of the chuck of a melting unit and creating a structurally simple device for carrying out this method, which increases the accuracy of the monitoring of the condition of the chuck of the melting unit when it is uniformly worn by reducing the influence of the temperature of the Forage, the moisture, tamped density, thickness of the sintered lining layer and voltage change of the power source to the controlled parameters, an increase in the accuracy of the monitoring of local forage damage and the possibility of determining the location of the damaged section by measuring the controlled parameters of individual forage sections, as well as a simplification of the construction of the Facility made possible by reducing the number of electrodes in it
This is the case with a procedure according to the generic term
des Anspruches 1 durch die in dessen Kennzeichen aufgeführten Merkmale gelöst.of claim 1 solved by the features listed in its characteristics.
Vorteilhafte Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet Advantageous devices for carrying out the method are characterized in claims 2 to 6
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zustandsüberwachung des Putters eines Schmelzaggregates und die Einrichtung zu dessen Verwirklichung habert eine Reihe Von Vorteilen vor den bekannten Verfahren und Einrichtungen.The inventive method for monitoring the condition of the putter of a melting unit and the Facility for its realization has a number Of advantages over the known methods and facilities.
Erstens erhöht das erfindungsgemäße Verfahren die Überwachungsgenauigkeit des Gesamtverschleißes des Futters des Schmelzaggregats dadurch, daß der kontrollierte Parameter den Quotienten zwischen dem Höchstwert und dem arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Futterabschnitte darstellt Der kontrollierte Parameter hängt von der Änderung solcher Faktoren, wie der Temperatur des Futters, dessen Feuchtigkeit und Stampfdichte, Sinterschichldikke und anderen Faktoren wenig ab.Firstly, the method according to the invention increases the monitoring accuracy of the overall wear of the Feed of the melting unit in that the controlled parameter is the quotient between the Represents the maximum value and the arithmetic mean value of the electrical conductivity of the feed sections The controlled parameter depends on the change of such factors as the temperature of the feed, its moisture and tamped density, sintered layer thickness and other factors have little effect.
Zweitens erhöht das Verfahren und die Einrichtung die Oberwachungsgenauigkeit einer örtlichen Beschädigung des Futters dadurch, daß die elektrischen Kenngrößen von kleinen Futterabschnitten überwacht werden.Second, the method and device increase the accuracy of monitoring local damage of the feed by monitoring the electrical parameters of small sections of the feed will.
Drittens bietet das Verfahren und die Einrichtung die Möglichkeit, mit Hilfe des Futterzustandsinformatorblocks. der an die Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit, an die Einheit zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters der Futterabschnitte und an die Elektroden angeschlossen ist, den Ort des beschädigten Futterabschnittes zu bestimmen.Thirdly, the method and the device offer the possibility of using the feed status information block. to the measurement parameter maximum value determination unit, to the unit for determining the arithmetic mean value of the measurement parameter of the feed sections and connected to the electrodes is to determine the location of the damaged forage section.
Viertens gestattet die Einrichtung es. die Anzahl der an der Außenfläche des Futters angeordneten Elektroden beträchtlich herabzusetzen. In einer bekannten Einrichtung sind die Elektroden in einem Abstand von 5 bis 8 mm und in der erfindungsgemäßen Einrichtung in einander gleichen, das \2- bis 1.5fache der Futterdicke betragenden Abständen angeordnet.Fourth, the facility allows it. to considerably reduce the number of electrodes arranged on the outer surface of the chuck. In a known device, the electrodes are arranged at a distance of 5 to 8 mm and in the device according to the invention at equal intervals of 2 to 1.5 times the thickness of the feed.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigtFurther objects and advantages of the invention are given below with reference to exemplary embodiments Referring to the drawings, it shows
F i g. I ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung.F i g. I a block diagram of the device according to the invention.
F i g. 2 ein grundsätzliches Schaltbild der Einrichtung nach der Erfindung,F i g. 2 a basic circuit diagram of the device according to the invention,
Fig.3 eine weitere Variante des grundsätzlichen Schaltbildes der Einrichtung nach der Erfindung,3 shows a further variant of the basic circuit diagram of the device according to the invention,
F i g. 4 eine Variante des Anschlusses der Elektroden der Einrichtung an den Futterzustands-Informations- block und an die Meßpararneter-Höchstwertbestrrnmungseinheit der Einrichtung nach der Erfindung,F i g. 4 shows a variant of the connection of the electrodes of the device to the feed status information block and to the measurement parameter maximum value control unit of the device according to the invention,
Fig 5 eine weitere Variante des Anschlusses der Elektroden der Einrichtung an den Futterzustands-Informationsblock und an die Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 5 shows a further variant of the connection of the Electrodes of the device to the feed status information block and to the measurement parameter maximum value determination unit
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Zustandsüberwachung des Futters eines Sciimelzaggregats enthält eine Stromquelle 1, deren einer Anschlußdraht 2 mit dem innerhalb des Futters 4 des Schmelzaggregats 5 befindlichen Metall 3 in Verbindung steht An der Außenfläche des Futters 4 sind Elektroden 6 bis 11 in einem der l,4fachen Dicke des Futters 4 entsprechenden Abstand voneinander angeordnet Die Elektroden 6 bis 11 sind jeweils an die Eingänge 12 bis 17 eines Futterzustands-Informationsbiocks 18 und an die Eingänge 19 bis 24 einer Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 25 angeschlossen. The facility to carry out the procedure for Condition monitoring of the forage of a drumstick unit contains a power source 1, one connecting wire 2 with the inside of the lining 4 of the Melting unit 5 located metal 3 is connected to the outer surface of the chuck 4 are Electrodes 6 to 11 are arranged at a distance from one another corresponding to 1.4 times the thickness of the lining 4 The electrodes 6 to 11 are each connected to the inputs 12 to 17 of a feed status information block 18 and connected to the inputs 19 to 24 of a measurement parameter maximum value determination unit 25.
In dem Ausführungsbeispiel bildet die elektrische Leitfähigkeit einzelner Abschnitte des Futters 4 den Meßparameter. Der Ausgang26 der Höchstwertbestimmungseinheit 25 ist an den Eingang 27 des Informationsblocks 18 und an den Eingang einer Einheit 28 zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters angeschlossen. Der Ausgang 29 der !0 Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 25 ist an den Eingang 30 einer Vergleichseinheit 31 für den Höchstwert und den arithmetischen Mittelwert des Meßparameters angeschlossen. Der Ausgang der Einheil 28 zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes ist an den Eingang 32 der Vergleichseinheit 31. an den Eingang 33 des Informationsblocks 18 angeschlossen und steht mit dem Anschlußdraht 34 der Stromquelle ! in Verbindung. Mit dem Ausgang der Vergleichseinheit 31 sind eine Verstärkungseinheit 35 und eine Signalisierungseinheit 36 in Reihe geschaltet.In the exemplary embodiment, the electrical conductivity of individual sections of the lining 4 forms the Measurement parameters. The output 26 of the maximum value determination unit 25 is to the input 27 of the information block 18 and to the input of a unit 28 for Determination of the arithmetic mean value of the measurement parameter connected. The output 29 of the ! 0 Measurement parameter maximum value determination unit 25 is connected to the input 30 of a comparison unit 31 for the Maximum value and the arithmetic mean value of the measurement parameter connected. The outcome of the Unit 28 for determining the arithmetic mean is connected to the input 32 of the comparison unit 31 to the input 33 of the information block 18 and stands with the connecting wire 34 of the power source! in connection. With the exit of the Comparison unit 31, an amplification unit 35 and a signaling unit 36 are connected in series.
Die Stromquelle 1 ist in Form des Transformators 37 (Fig. 2) mit einer Primärwicklung 38 und Sekundärwicklungen 39,40 und 41 ausgeführt. An die Wicklungen 39 und 40 sind Brückengleichrichter 42, 43 und als Glättungsfilter dienende Kondensatoren 44, 45 angeschlossen. The power source 1 is in the form of the transformer 37 (Fig. 2) with a primary winding 38 and secondary windings 39, 40 and 41 executed. To the windings 39 and 40 are bridge rectifiers 42, 43 and as Smoothing filter serving capacitors 44, 45 connected.
Die Meßparameter- Höchstwertbestimmungseinheit 25 ist in Fc m von Widerständen 46 bis 51 mit gleichen Widef standswerten und Dioden 52 bis 57 ausgeführtThe measurement parameter maximum value determination unit 25 is in Fc m of resistors 46 to 51 with the same Widef stand values and diodes 52 to 57 carried out
Die Anschlußdrähte 58 bis 63 der Widerstände 46 bis 51 sind jeweils an die F.Iektroden 6 bic 11 angeschlossen. Die Anschlußdrähte 64 bis 69 sind zjsammengeschaltet und an den Eingang 27 des Informationsblocks 18 angeschlossen.The connecting wires 58 to 63 of the resistors 46 to 51 are each connected to the F.I electrodes 6 bic 11. The connecting wires 64 to 69 are connected together and connected to the input 27 of the information block 18.
Die Kathoden der Dioden 52 bis 57 sind jeweils an die Elektroden 6 bis 11 angeschlossen. Die Anoden der Dioden 52 bis 57 sind zusammengeschaltet und an den Eingang 30 der Vergleichseinheit 31 angeschlossen.The cathodes of the diodes 52 to 57 are connected to the electrodes 6 to 11, respectively. The anodes of the Diodes 52 to 57 are interconnected and connected to input 30 of comparison unit 31.
Zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters ist ein Widerstand 70 in der Einrichtung vorgesehen. Der Widerstandswert des Widerstands 70 ist um so viele Male kleiner als der der Widerstände 46 bis 51. wie es der Anzahl der Elektroden § bis 11 entspricht hier um ein Sechsfaches. De' eine Anschlußdraht 71 des Widerstands 70 ist an die zusammengeschalteten Anschlußdrähte 64 bis 69 der Widerstände 46 bis 51 angeschlossen. Sein zweiter Anschlußdraht 72 ist an die* Stromquelle 1. an den Eingang 33 des Informationsblocks 18 und an den Eingang 32 der Vergleichseinheit 31 angeschlossen.A resistor 70 is in the device for determining the arithmetic mean value of the measurement parameter intended. The resistance value of the resistor 70 is that many times smaller than that of the resistors 46 to 51. as it corresponds to the number of electrodes § to 11 here by a factor of six. De 'a connecting wire 71 of the resistor 70 is connected to the interconnected connecting wires 64 to 69 of the resistors 46 connected to 51. Its second lead 72 is to the * current source 1. to the input 33 of the information block 18 and to the input 32 of the Comparison unit 31 connected.
Der Futterzustands-Informationsblock 18 ist in Fo.m ernes Spannungsmessers 73 und von Schaltern 74,75,76 ausgeführt mit deren Hilfe der Spannungsmesser 73 an einen beliebigen der Widerstände 46 bis 70 angeschlossen werden kann. Der Schalter 74 hat sechs Stellungen, die in der Zeichnung mit Positionen I bis VI bezeichnet sind Die Schalter 75 und 76 haben je zwei Stellungen.The feed status information block 18 is implemented in Fo.m ernes voltmeter 73 and switches 74,75,76 with the aid of which the voltmeter 73 can be connected to any of the resistors 46 to 70. The switch 74 has six positions, which are designated in the drawing with positions I to VI. The switches 75 and 76 each have two positions.
Die Vergleichseinheit 31 enthält gegeneinandergeschaltete Steuerwicklungen 77 und 78 eines Magnetverstärkers. In Reihe mit den Wicklungen 77 und 78 sind Trimmerwiderstände 79 und 80 und eine Stabilisatorglimmröhre 81 geschaltet Die Wicklung 77 ist an die zusammengeschalteten Anoden der Dioden 52 bis 57 und über den Widerstand 79 an die zusammengeschaiteten Anschlußdrähte 64 bis 69 der Widerstände 46 bis 51 der Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 25 angeschlossen. Die Wicklung 78 ist über den Trimmerwiderstand 80 an den Anschlußdraht 72 des Wider-The comparison unit 31 contains mutually connected Control windings 77 and 78 of a magnetic amplifier. In series with windings 77 and 78 are Trimmer resistors 79 and 80 and a stabilizer glow tube 81 are connected. The winding 77 is connected to the interconnected anodes of the diodes 52 to 57 and via the resistor 79 to the interconnected Connecting wires 64 to 69 of the resistors 46 to 51 of the measurement parameter maximum value determination unit 25 connected. The winding 78 is connected to the connecting wire 72 of the resistor via the trimmer resistor 80.
stands 70 angeschlossen.stand 70 connected.
Die Verstärkungseinheit 35 besteht aus Arbeitswicklungen 82 und 83 eines Magnetverstärkers, daran und an eine Gleichrichterbrüoke 86 angeschlossenen Dioden 84 ,und 85 und einer an den Brückengleichrichter1 43 und einen Regelwiderstand 88 angeschlossenen Verschiebewicklung 87.The amplification unit 35 consists of working windings 82 and 83 of a magnetic amplifier, diodes 84 and 85 connected thereto and to a rectifier bridge 86 and a displacement winding 87 connected to the bridge rectifier 1 43 and a variable resistor 88.
,, Die SiiT1 alisierurjgseinheit 36 enthält zwei Relais, die Wicklungen, 89 .und: 90; und diesen zugeorilndie 'Kontakte 89f,90ii902 undi 9O3 aufweisen. Das Schießen des normal offenen Kontaktes 89, Führt zum Ansprechen eines Lichtmelders, hier einer Lampe 91, die das Signal »Gefahr« gibt. Das Schließen der normal offenen Kontakte 90i und 9O2 führt dementsprechend zum Ansprechen eines Lichtmelders — der Lampe 92 und einer Schallmeldeeinrichtung — einer Hupe 93, die das Signal »Schaden« geben. Das Öffnen des normal geschlossenen Kontaktes 90 gewährleistet die Abschaltung der (nicht dargestellten) Stromquelle des Schmelzaggregats 5 beim Auftreten des Signals »Schaden«.“The SiiT 1 alisierurjgseinheit 36 contains two relays, the windings, 89 and: 90; and associated therewith have contacts 89f, 90ii90 2 and i 9O 3 . The closing of the normally open contact 89 leads to the response of a light detector, here a lamp 91, which gives the signal "danger". The closing of the normally open contacts 90i and 9O 2 consequently leads to the activation of a light detector - the lamp 92 and a sound signaling device - a horn 93 that give the signal "damage". Opening the normally closed contact 90 ensures that the power source (not shown) of the melting unit 5 is switched off when the "damage" signal occurs.
Die Ansprechschwelle der beschriebenen Relais wird mit Hilfe von Regelwiderständen 94 und 95 festgelegt, die jeweils an die Wicklungen 89 und 90 angeschlossen sind.The response threshold of the relays described is set with the help of control resistors 94 and 95, which are connected to windings 89 and 90, respectively.
Die Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zur Zustandsüberwachung des Futters eines Schmelzaggregats, die in F i g. 3 dargestellt wird, ist der in F i g. 2 dargestellten Einrichtung ähnlich. Dabei haben die Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 25 und die E'nheit 28 zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters die gleichen schaltungstechnischen Lösungen wie in der in Fig.2 dargestellten Einrichtung.The facility for carrying out the procedure for monitoring the condition of the feed of a melting unit, the in F i g. 3 is shown in FIG. 2 device shown similar. They have Measurement parameter maximum value determination unit 25 and the unit 28 for determining the arithmetic Mean value of the measurement parameter the same circuit solutions as in the one in Fig.2 facility shown.
Ein Unterschied besteht darin, daß die Stromquelle 1 nur zwei Sekundärwicklungen 39, 40 des Transformators 37 und nur einen Brückengleichrichter 43 und einen Kondensator 45 aufweist, die an die Wicklung 40 angeschlossen sind.One difference is that the power source 1 only two secondary windings 39, 40 of the transformer 37 and only one bridge rectifier 43 and one Has capacitor 45 which are connected to the winding 40.
Der Futterzustands-Informationsbiock 18 enthält den Spannungsmesser 73 und nur einen Schalter 74. Der Schalter 74 hat sieben Stellungen, die in der Zeichnung mit Positionen I bis VII bezeichnet sindThe feed status information block 18 contains the Voltmeter 73 and only one switch 74. The switch 74 has seven positions, shown in the drawing with positions I to VII are designated
Die Vergleichseinheit 31 enthält zwei Ketten, von denen jede aus einem Nullorgan 96 oder 97 und einem Speicherelement 98 bzw. 99 besteht die hintereinandergeschaltetsind. The comparison unit 31 contains two chains, each of which consists of a zero organ 96 or 97 and one Memory element 98 and 99, respectively, are connected in series.
Die Nullorgane 96 und 97 weisen entsprechend je zwei Eingänge 100,101 und 102,103 auf. Die Eingänge 101 und 103 sind an ein Schwellenelement 104 und ein Potentiometer 105 angeschlossen.The zero organs 96 and 97 each have two inputs 100, 101 and 102, 103 accordingly. The entrances 101 and 103 are connected to a threshold element 104 and a potentiometer 105.
Die Eingänge 100 und 102 der Nullorgane 96 und 97 sind jeweils an Potentiometer 106 und 107 angeschlossen, die zwischen dem Potentiometer 105 und einem Regelwiderstand 108 in Reihe geschaltet sind.The inputs 100 and 102 of the zero organs 96 and 97 are connected to potentiometers 106 and 107, respectively, which are connected in series between the potentiometer 105 and a variable resistor 108.
Der Regelwiderstand 108 ist an die zusammengeschalteten Anoden der Dioden 52 bis 57 der Höchstwertbestimmungseinheit 25 angeschlossen.The variable resistor 108 is connected to the interconnected anodes of the diodes 52 to 57 of the Maximum value determination unit 25 connected.
Das Potentiometer 105 ist an die Anode einer Diode 109 angeschlossen. Die Kathode der Diode 109 ist an den Anschlußdraht 72 des Widerstands 70 und an die Sekundärwicklung 39 des Transformators 37 angeschlossen. The potentiometer 105 is connected to the anode of a diode 109. The cathode of diode 109 is on the connecting wire 72 of the resistor 70 and connected to the secondary winding 39 of the transformer 37.
Parallel zu den Potentiometern 105,106,107 und dem Widerstand 1OS sind als Glättungsfilter dienende Kondensatoren 110 und IiI angeschlossen.Parallel to the potentiometers 105,106,107 and the Resistor 10S, capacitors 110 and IiI serving as smoothing filters are connected.
Die Verstärkungseinheit 35 ist in Form von drei Halbleiterverstärkern 112,113 und 114 ausgeführt. Die Verstärker 112, 113 und 114 sind jeweils an die Ausgänge der Speicherelemente 98, 99 und des Schwellenelementes 104 angeschlossen.The amplification unit 35 is designed in the form of three semiconductor amplifiers 112, 113 and 114. the Amplifiers 112, 113 and 114 are connected to the outputs of storage elements 98, 99 and des Threshold element 104 connected.
Die Signalisierungseinheit 36 enthält nur ein Relais, das die Wicklung 90 mit den Kontakten 9Oj und 90z aufweist und das Ansprechen der Schallmeldeeinrichtung — der Hupe 93 — und das Abschälten der Stromquelle (nicht dargestellt) des Schmelzaggregats 5The signaling unit 36 contains only one relay that connects the winding 90 to the contacts 90j and 90z and the response of the sound alarm device - the horn 93 - and turning off the Power source (not shown) of the melting unit 5
'. beimiÄuftreten des Signals »Schaden« gewährleistet. '. guaranteed when the »damage« signal occurs.
Zur Beleuchtung der Leuchtzeichen »Gefahr«, ^»Schaden« |hy»Öiß^mtverschIeiß«jSJnd jeweils Lampen 115, Vi6JünaKii7 an die Ausgänge def Verstärker 112,113 und 114 angeschlossen.To illuminate the illuminated signs "Danger", "Damage" | hy "Öiss ^ mtverschIeiß" jSJnd lamps 115, Vi6 J üna K ii7 are connected to the outputs of the amplifiers 112, 113 and 114.
Um die Signalisierungseinheit 36 nach ihrem Ansprechen in die Ausgangsstellung zu bringen, weist die Vergleichseinheit 31 eine Taste 118 auf. Die Taste 118 steht mit Steuereingängen 119 und 120 der Speicherelemente 98 bzw. 99 in elektrischer Verbindung.In order to bring the signaling unit 36 into the starting position after it has responded, the Comparison unit 31 has a button 118. The key 118 is connected to control inputs 119 and 120 of the storage elements 98 or 99 in electrical connection.
Zum Unterschied von d^n oben beschriebenen, in
F i g. 1 und 2 gezeigten Einrichtungen ist die in F i g. 4 dargestellte Einrichtung zur Zustandsüberwachung des
Futters von Schmelzaggregaten 5 mit großem Rauminhalt bestimmt, wo eine große Anzahl der Elektroden 121
bis 136 eingebaut werden muß.
In dieser Einrichtung sind je vier Nachbarelektroden 121 bis 124,125 bis 128, 129 bis 132,133 bis 136 durch
elektrische Kopplung zu Gruppen A. B. C. D zusammengefaßt Jede Gruppe A bis D ist an den
betreffenden Eingang 12 bis 15 des Futterzustands-Informationsblocks
18 und an den betreffenden Eingang 19 bis 22 der Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit
25 angeschlossen. Im Vergleich zu den oben beschriebenen Varianten vereinfacht diese Ausführung
der Einrichtung die Konstruktion des Informationsblocks 18 und der Höchstwertbestimmungseinheit 25
aufgrund der Verminderung der Anzahl ihrer Eingänge 12 bis 15 und 19 bis 22 und der Anzahl der Widerstände
46bis49(Fig.3).In contrast to the above described, in FIG. 1 and 2 is the device shown in FIG. The device shown in FIG. 4 for monitoring the condition of the feed of melting units 5 with a large volume is determined where a large number of electrodes 121 to 136 must be installed.
In this device, four neighboring electrodes 121 to 124, 125 to 128, 129 to 132, 133 to 136 are combined into groups ABC D by electrical coupling.Each group A to D is at the relevant input 12 to 15 of the feed status information block 18 and at the relevant input 19 to 22 of the measurement parameter maximum value determination unit 25 are connected. Compared to the variants described above, this embodiment of the device simplifies the construction of the information block 18 and the maximum value determination unit 25 due to the reduction in the number of their inputs 12 to 15 and 19 to 22 and the number of resistors 46 to 49 (FIG. 3).
Die in F i g. 5 dargestellte Einrichtung ist auch zur Zustandsüberwachung des Futters 4 von Schmelzaggregaten 5 mit großem Rauminhalt bestimmt In dieser Ausführungsvariante der Einrichtung sind die Eingänge 12 bis 15 des Informationsblocks 18 und die Eingänge 19 bis 22 der Höchstwertbestimmungseinheit 25 an die jeweilige Gruppe E bis H der Elektroden 121 bis 136 angeschlossen.The in F i g. Device shown 5 is also intended for monitoring the condition of chuck 4 of melting units 5 with large capacity in this embodiment of the device, the inputs 12 to 15 of the information block 18 and the inputs 19 to 22 of the maximum value determination unit 25 to the respective group E to H of the electrode 121 connected to 136.
Zur Gruppe fsind die Elektroden 121,125,129 und 133, zur Gruppe F die Elektroden 122,126,130 und 134. zur Gruppe G die Elektroden 123,127,131 und 135 und zur Gruppe H die Elektroden 124, 128, 132 und 136For group f there are electrodes 121, 125, 129 and 133, for group F there are electrodes 122, 126, 130 and 134. for group G there are electrodes 123, 127, 131 and 135 and for group H electrodes 124, 128, 132 and 136
so zusammengefaßt Somit sind die Elektroden der jeweiligen Gruppe E bis H auf der gesamten Außenfläche des Futters 4 gleich weit voneinander entfernt angeordnet Das ermöglicht eine Genauigkeitssteigerung der Zustandsüberwachung des Futters 4 so summarized The electrodes of the respective groups E to H are arranged equidistant from one another on the entire outer surface of the chuck 4
durch den Ausgleich der Widerstandsstreuung der voneinander entfernten Abschnitte, die durch eine Ungleichförmigkeit der Korngrößen und Ungleichmäßigkeit der Sinterung der Einzelschichten des Futters 4 verursacht wurde.by compensating for the resistance spread of the distant sections caused by a Grain size non-uniformity and non-uniformity the sintering of the individual layers of the lining 4 was caused.
In den oben beschriebenen Varianten der Einrichtung wird das Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters eines Schmelzaggregats wie folgt verwirklicht Beim Einschalten der Stromquelle 1 (Fig. 1) durchfließen gleiche, auf dem Umfang des Schmelzaggregats 5 angeordnete Abschnitte des Futters 4 Ströme, deren 'Werte zur elektrischen Leitfähigkeit der erwähnten Abschnitte proportional sind. Bei gleichmäßigem Sintern und normalem Zustand des Futters 4 unterschet-In the above-described variants of the device, the method for monitoring the status of the Feed of a melting unit realized as follows when the power source 1 (Fig. 1) is switched on the same, arranged on the circumference of the melting unit 5 sections of the feed 4 streams whose 'Values are proportional to the electrical conductivity of the sections mentioned. With even Sintering and normal condition of the lining 4
den sich die Stromwerte der Abschnitte wenig voneinander.the current values of the sections differ little from each other.
In diesem Fall unterscheidet sich die dem Eingang 30 der Vergleichseinheit 31 zugeführte Spannung am Ausgang 29 der Einheit 25 zur Bestimmung des Höchstwertes des Meßparameters (elektrische Leitfähigkeit der Futterafaschnitte) um eine kleine Größe von der dem Eingang 32 der Vergleichseinheit 31 zugeführten Spannung -am Ausgang der Einheit 28 zur 'Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters. Dabei liegen ihrer Größe nach geringe Spannungen, die zum Ansprechen der Signalisierungseinheit 36 unzureichend sind, an den Ausgängen der Vergleichseinheit 31 und der Verstärkungseinheit 35 vor.In this case, the voltage am supplied to the input 30 of the comparison unit 31 differs Output 29 of the unit 25 for determining the maximum value of the measurement parameter (electrical conductivity the feed cut) by a small size of that fed to the input 32 of the comparison unit 31 Voltage -at the output of the unit 28 for 'determining the arithmetic mean of the Measurement parameters. In this case, according to their size, there are low voltages that trigger the signaling unit 36 are insufficient at the outputs of the comparison unit 31 and the amplification unit 35 before.
Im Falle einer örtlichen Beschädigung des Futters 4 in einem Abschnitt oder mehreren Abschnitten nehmen die die beschädigten Abschnitte durchfließenden Ströme aufgrund der Widerstandsverkleinerung dieser Abschnitte ihrer Größe nach zu. während die Ströme in den übrigen Abschnitten unverändert bleiben. Das führt zur Spannungserhöhung an den Ausgängen der Einheiten 25 und 28. Der Grad der Spannungserhöhung am Ausgang 29 der Höchstwertbestimmungseinheit 25 ist größer als der am Ausgang der Einheit 28 zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes.In the event of local damage to the chuck 4 in one or more sections take the currents flowing through the damaged sections due to the reduction in resistance of these sections in size. while the currents in the remaining sections remain unchanged. This leads to an increase in voltage at the outputs of the Units 25 and 28. The degree of voltage increase at the output 29 of the maximum value determination unit 25 is greater than that at the output of the unit 28 for determining the arithmetic mean.
Dabei ist die Spannung am Ausgang der Vergleichseinheit 31 proportional zum Quotienten der obengenannter Spannungen. Diese Spannung wird durch die Verstärkungseinheit 35 ihrer Größe nach verstärkt und dem Eingang der Signalisierungseinheit 36 zugeführtThe voltage at the output of the comparison unit 31 is proportional to the quotient of the above Tensions. This tension is amplified by the amplification unit 35 according to its size and fed to the input of the signaling unit 36
Wenn die Ausgangsspannung der Verstärkungseinheit 35 den ersten Sollwert erreicht, tritt das Signal »Gefahr« am Ausgang der Signalisierungseinheit 36 auf. Der weitere Bruch des beschädigten Abschnittes des Futters 4 führt zur Erhöhung der Größendifferenz zwischen dem diesen Abschnitt durchfließenden Strom und den die übrigen Abschnitte durchfließenden Strömen und somit zur Erhöhung der Ausgangsspannungen der Vergleichseinheit 31 und der Verstärkungseinheit 35. When the output voltage of the booster unit 35 reaches the first target value, the signal occurs "Danger" at the output of the signaling unit 36. The further break of the damaged section of the Lining 4 leads to an increase in the size difference between the current flowing through this section and the currents flowing through the other sections and thus to increase the output voltages the comparison unit 31 and the amplification unit 35.
Im Augenblick der Gleichheit des Spannungswertes am Ausgang der Verstärkungseinheit 35 und des zweiten Sollwertes gibt die Signalisierungseinheit 36 das Signal />Schaden« und schaltet die (nicht dargestellte) Stromquelle des Schmelzaggregats 5 ab.At the moment of equality of the voltage value at the output of the amplification unit 35 and the second setpoint value, the signaling unit 36 gives the signal /> damage "and switches the (not shown) Power source of the melting unit 5 from.
Der Standort des beschädigten Abschnitts des Futters 4 wird mit Hilfe des Informationsblocks 18 festgestellt Bei gleichmäßigem Gesamtverschleiß des Futters 4 nehmen die Ströme, die sämtliche Abschnitte durchfließen, zu. Das führt eine Spannungserhöhung an den Ausgängen der Einheiten 25 und 28 herbei. Wenn die Spannung am Eingang 32 der Vergleichseinheit 31 einen bestimmten Wert erreicht, erscheinen an den Ausgängen der Vergleichseinheit 31 und der Verstärkungseinheit 35 elektrische Zeichen, die zum Ansprechen der Signalisierungseinheit 36 und zum Auftreten des Signals »Gefahr« an ihrem Ausgang führen. Zur Bestimmung der Störungsart wird der Informationsblock 18 eingeschaltet The location of the damaged section of the lining 4 is determined with the aid of the information block 18 With uniform overall wear of the chuck 4, the currents that flow through all sections decrease to. This leads to an increase in voltage at the outputs of the units 25 and 28. If the Voltage at the input 32 of the comparison unit 31 reaches a certain value appear at the outputs the comparison unit 31 and the amplification unit 35 electrical characters which are used to address the Signaling unit 36 and lead to the occurrence of the "Danger" signal at its output. For determination The information block 18 is switched on for the type of fault
Das Verfahren zur Zustandsüberwachung des Futters 4 des Schmelzaggregats 5 in der in Fi g. 2 dargestellten Einrichtung wird wie folgt durchgeführtThe procedure for monitoring the condition of the forage 4 of the melting unit 5 in the in Fi g. 2 shown Setup is carried out as follows
Nach der Einschaltung der Stromquelle 1, wird eine zur maximalen elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futters 4 proportionale Spannung von einem der an die betreffenden Elektroden 6 bis 11 angeschlossenen Widerc-.ände 46 bis 51 abgenommen. Eine zum arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futters 4 proportionale Spannung wird von dem Widerstand 70 abgenommen. Die obenerwähnten Spannungen werden den gegeneinandergeschalteten Steuerwicklungen 77, 78 des Magnetverstärkers zugeführt Durch den Amperewindungsunterschied der Wicklungen 77, 78 ist der Sättigungszeitpunkt der Arbeifswicklungen 82, 83 des Magnetverstärkers und der Wert seiner Ausgangsspannung gegeben.After switching on the power source 1, a voltage proportional to the maximum electrical conductivity of the sections of the chuck 4 from one of the the respective electrodes 6 to 11 connected resistors 46 to 51 are removed. One for arithmetic mean of the electrical conductivity of the sections of the chuck 4 proportional Voltage is taken from resistor 70. The voltages mentioned above become those connected in opposition Control windings 77, 78 of the magnetic amplifier supplied by the ampere turn difference of the windings 77, 78 is the saturation time of the working windings 82, 83 of the Magnetic amplifier and given the value of its output voltage.
Im Falle unbeschädigten Futters 4 wird die Ausgangsspannung des Magnetverstärkers mit Hufe der Verschiebungswicklung 87 und des Regelwiderstandes 88 etwa auf Null justiertIn the case of undamaged chuck 4, the output voltage of the magnetic amplifier with hooves of the displacement winding 87 and the variable resistor 88 adjusted to approximately zero
)5 Bei einer Beschädigung des Futters 4 und einer Widerstandsverkleinerung des beschädigten Abschnitts bis zu einem Wert, der das OJ- bis 0.2fache νοτι Anfangswert beträgt schließt der Kontakt 89, des Relais und die Lampe 91 der Signalisierungseinheit 36 leuchtetauf.) 5 If the chuck 4 is damaged and the resistance of the damaged section is reduced to a value that is OJ to 0.2 times the initial value, the contact 89 of the relay closes and the lamp 91 of the signaling unit 36 lights up.
Bei weiterer Zerstörung des beschädigten Abschnitts des Futters 4 und Verkleinerung seines Widerstandes auf einen Wert, der das 0.1- bis 0.08fache vom Anfangswert beträgt, werden die Kontakte 90t und 9Ο2 des Relais geschlossen und der Kontakt 9Oj geöffnet Dabei leuchtet die Lampe 92 auf die Hupe 93 spricht an. und die (in der Zeichnung nicht dargestellte) Stromquelle des Schmelzaggregats 5 wird abgeschaltetWith further destruction of the damaged portion of the chuck 4 and reduction of its resistance to a value that is 0.1 to 0.08 times the initial value, contacts 90t and 9Ο2 of the relay closed and the contact 9Oj opened. The lamp 92 lights up on the horn 93 responds. and the power source (not shown in the drawing) of the melting unit 5 is switched off
Die Ansprechschwellen der erwähnten Relais der Signalisierungseinheit 36 werden ohne Anschluß des Schmelzaggregats 5 voreingestellt wobei die Widerstände der Abschnitte des Futters 4 mit (in der Zeichnung nicht dargestellten) Regelwiderständen nachgebildet werden.The thresholds of the mentioned relay of the signaling unit 36 are without connection of the Melting unit 5 preset with the resistances of the sections of the chuck 4 with (in the Drawing not shown) variable resistors can be simulated.
Die Fehlerortsbestimmung des Futters 4 erfolgt mit Hilfe des Informationsblocks 18 durch Umschalten des Schalters 74 und Festhalten der Anzeigen des Spannungsmessers 73 in verschiedenen Stellungen des Schalters 74. Die Nummer und Anordnung des beschädigten Abschnitts entspricht der Stellungsnumner I bis VI des Schalters 74 b^< der der Spannungsmesser 73 den Spannungshöchstwert angibt. Im Falle eines beträchtlichen gleichmäßigen Gesamtverschleißes des Futters 4 nimmt der Wert der von dem Widerstand 70 abgenommenen und der Steuerwicklung 78 des Magnetverstärkers zugeführten Spannung zu. Im Zeitpunkt der Gleichheit der genannten Spannung und der Stabilisierungsspannung der Stabilisatorglimmröhre 81 beginnt ein Strom diese zu durchfließen. Dabei nimmt die von dem Widerstand 70 abgenommene und der Wicklung 78 des Magnetverstärkers zugeführte Spannung zu. Sodann wird es zuerst zum Schließen des Relaiskontaktes 89i und Aufleuchten der Lampe 91 der Signalisierungseinheit 36 und danach zum Schließen der Kontakte 90, und 9O2. Aufleuchten der Lampe 92, Ansprechen der Hupe 93 und öffnen der Kontakte 9O3 kommen, das zum Abschalten der (nicht dargestellten) Stromquelle des Schmelzaggregats 5 führt Dabei wird der Spannungsmesser 73 in allen Stellungen I bis VI desThe fault location of the chuck 4 is determined with the help of the information block 18 by switching the switch 74 and holding the displays of the voltmeter 73 in different positions of the switch 74. The number and arrangement of the damaged section corresponds to the position numbers I to VI of the switch 74 b ^ <der the voltmeter 73 indicates the maximum voltage value. In the event of considerable uniform overall wear of the chuck 4, the value of the voltage taken from the resistor 70 and fed to the control winding 78 of the magnetic amplifier increases. At the point in time when the mentioned voltage and the stabilization voltage of the stabilizer glow tube 81 are equal, a current begins to flow through them. The voltage picked up by the resistor 70 and fed to the winding 78 of the magnetic amplifier increases. Then it is first to close the relay contact 89i and light up the lamp 91 of the signaling unit 36 and then to close the contacts 90, and 9O 2 . The lamp 92 lights up, the horn 93 responds and the contacts 9O 3 open, which leads to the switching off of the power source (not shown) of the melting unit 5. The voltmeter 73 is in all positions I to VI of the
6ö Schalters 74 einen etwa gleichen Spannungswert angeben, was gerade von dem gleichmäßigen Gesamtverschleiß des Futters 4 zeugt Dadurch, daß die Schalter 75, 76 in eine im Vergleich zu der in F i g. 2 gezeigten Stellung unterschiedliche Stellung gebracht6ö switch 74 has an approximately equal voltage value indicate what is currently of the uniform overall wear of the chuck 4 shows that the switches 75, 76 in a compared to that in FIG. 2 Position shown brought different position
«" werden, kann eine zu dem dem Gesamtverschleiß des Futters 4 entsprechenden arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte proportionale Spannung gemessen werden.«" Can add to the overall wear and tear of the Lining 4 corresponding arithmetic mean of the electrical conductivity of the sections proportional Voltage can be measured.
Das Ver'ahren zvv Zustandsüberwachung des Futters 4 des Süimelzaggregats 5 wird in der in Fig.3 dargestellten Einrichtung ähnlich wie oben beschrieben durchgefühn.The procedure for monitoring the condition of the feed 4 of the Süimelzaggregats 5 is shown in Fig.3 device shown similar to that described above.
Dabei wird die Einrichtung von der Wechselstromquelle 1 gespeist. In einer Halbperiode der Spannung wird ein in dem Eingang 30 der Vergleichseinheit 31 angekommenes elektrisches Zeichen von dem Ausgang 29 (Fig. 1) der Meßparameter-Höchstwertbestimmungseinheit 25 dem Kondensator 110 zugeführt (Fig.3). Von den Belägen des Kondensators 110 wird eine Gleichstromspannung dem Regelwiderstand 108 und den Potentiometern 106 und 107 zugeführt, die hintereinandergeschaltet sind. In der zweiten Halbperiode der Wechselspannung wird ein in dem Eingang 32 der Vergleichseinheit 31 angekommenes elektrisches Zeichen von dem Ausgang der Einheit 28 (Fig. 1) zur Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes des Meßparameters dem Kondensator 111 zugeführt (Fig. 3). Von den Belägen des Kondensators IU wird eine Gleichspannung dem Potentiometer 105 zugeführt.The facility is powered by the AC power source 1 fed. In a half cycle of the voltage, a signal is entered in the input 30 of the comparison unit 31 arrived electrical character from the output 29 (Fig. 1) of the measurement parameter maximum value determination unit 25 fed to the capacitor 110 (FIG. 3). From the deposits of the capacitor 110 is a DC voltage is supplied to the variable resistor 108 and the potentiometers 106 and 107, the are connected in series. In the second half cycle of the AC voltage, a is in the input 32 the comparison unit 31 arrived electrical character from the output of the unit 28 (Fig. 1) to Determination of the arithmetic mean value of the measurement parameter is supplied to the capacitor 111 (Fig. 3). From the coatings of the capacitor IU becomes a DC voltage is supplied to the potentiometer 105.
An den Eingängen 100 und 101 des Nullorgans 96 werden die Abfälle der von den Potentiometern 106 und iO5 abgenommenen Spannungen und an den Eingängen 102 und 103 des Nullorgans 97 die Abfälle der von den Potentiometern 107 und 105 abgenommenen Spannungen der Größe nach verglichen.At the inputs 100 and 101 of the null organ 96 become the drops in the voltages taken from potentiometers 106 and iO5 and at the inputs 102 and 103 of the zero organ 97 are the drops in the voltages taken from the potentiometers 107 and 105 compared by size.
Die Spannungsabfälie der Potentiometer 106 und 107 sind proportional zur maximalen elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futteis 4, die den Signalen »Gefahr« und »Schaden« entsprii-ht. Durch die Verschiebung des Schleifers des Potentiometers 106 kann der dem Signal »Gefahr« entsprechende Wert des Spannungsabfalls an diesem geändert werden. Durch die Verschiebung des Schleifers des Potentiometers 107 kann man den Wert des Spannungsabfalls an diesem, der dem Signal »Schaden« entspricht, ändern.The voltage drops of the potentiometers 106 and 107 are proportional to the maximum electrical conductivity the sections of ice cream 4, which correspond to the signals "danger" and "damage". By the shift of the wiper of the potentiometer 106, the value of the corresponding to the "Danger" signal can be used Voltage drop can be changed at this. By moving the wiper of the potentiometer 107 you can change the value of the voltage drop across it, which corresponds to the "damage" signal.
Durch die Widerstandsänderung des Regelwiderstandes 108 können gleichzeitig die Spannungsabfallwerte an den Potentiometern 106 und 107. die den Signalen »Gefahr« und »Schaden« entsprechen, geändert werden. Due to the change in resistance of the variable resistor 108, the voltage drop values can at the same time at the potentiometers 106 and 107, which correspond to the signals "danger" and "damage".
Der Spannungsabfall am Potentiometer 105 ist proportional zu dem dem Signal »Gesamtverschleiß« entsprechenden arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futters 4. Durch die Verschiebung des Schleifers des Potentiometers 105 kann der genannte Spannungsabfall geändert werden.The voltage drop at potentiometer 105 is proportional to the signal "total wear" corresponding arithmetic mean of the electrical conductivity of the sections of the lining 4. Avg the displacement of the wiper of the potentiometer 105, the said voltage drop can be changed.
Die Schleifer der Potentiometer 105, 106 und 107 werden derart eingestellt, daß eine Spannungsdifferenz an den Eingängen 100,101 und 102, 103 der jeweiligen Nullorgane 96 und 97 beim Normalzustand des Futters vorliegt.The wipers of the potentiometers 105, 106 and 107 are set in such a way that a voltage difference at inputs 100,101 and 102, 103 of the respective Null organs 96 and 97 are present when the feed is normal.
Bei einer örtlichen Zerstörung des Futters 4 und einer Widerstandsverkleinerung des beschädigten Abschnitts bis zu einer Größe, die das 03- bis 0,2fache vom Anfangswert beträgt, wird die Spannungsdifferenz an den Eingängen 100 und 101 des Nullorgans % gleich Null. Dabei erscheint am Ausgang des Nullorgans 96 ein elektrisches Zeichen, das zum Ansprechen des Spe-cherelementes 98, des Verstärkers 112 und der Lampe führt, was dem Auftreten des Signals »Gefahr« an dem Ausgang der Signaiisierungseinheit 36 entspricht.In the event of a local destruction of the lining 4 and a reduction in resistance of the damaged section up to a size that is 03 to 0.2 times the initial value, the voltage difference will be the inputs 100 and 101 of the zero organ% equal to zero. A appears at the output of the zero organ 96 electrical symbol that is used to address the memory element 98, the amplifier 112 and the lamp, which leads to the occurrence of the "Danger" signal at the Output of the signaling unit 36 corresponds.
Bei weiterer Zerstörung des Futters 4 und Widerstandsverkleinerung des beschädigten Abschnitts bis zu einer Größe, die das 0,1- bis 0,08fache vom Anfangswert beträgt, wird der Spannungsunterschied an den Eingängen 102 und 103 des Nullorgans 97 gleich Null. Am Ausgang des Nullorgans 97 erscheint ein elektrisches Zeichen, das zum Einschalten des Speicherelementes 99, des Verstärkers 113 und der Lamp*? 116 führt, was dem Auftreten des Signals »Schaden« art dem Ausgang der Signaiisierungseinheit 36 entspricht. Dabei werden auch die Relaiskontakte 9Oi geschlossen, was ίο zum Einschalten der Hupe 93 führt und die Kontakte 9O2 geöffnet, was zum Abschalten der (nicht dargestellten) Stromquelle des Schmelzaggregats 5 führt.If the chuck 4 is further destroyed and the resistance is reduced of the damaged portion to a size 0.1-0.08 times the initial value is, the voltage difference at the inputs 102 and 103 of the zero organ 97 is zero. At the output of the zero organ 97, an electrical symbol appears, which is used to switch on the storage element 99, the amplifier 113 and the lamp *? 116 leads, which corresponds to the occurrence of the signal “damage” type at the output of the signaling unit 36. Included the relay contacts 9Oi are also closed, which ίο leads to switching on the horn 93 and the contacts 9O2 opened, which leads to the switching off of the (not shown) Power source of the melting unit 5 leads.
Um die Signaiisierungseinheit 36 in die Ausgangsstellung zu bringen, wird die Taste 118 gedrückt und ein Löschsignal den Steuereingängen 119 und 120 der Speicherelemente 98 bzw. 99 zugeführt.To the signaling unit 36 in the starting position to bring, the button 118 is pressed and a clear signal to the control inputs 119 and 120 of the Storage elements 98 and 99, respectively, are supplied.
Bei einem beträchtlichen Gesamtverschleiß d«.s Futters 4 erreicht der zu dem arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futters 4 proportionale und dem Eingang des Schwellenelementes 104 zugeführte Spannungsabfall am Potentiometer 105 seinen Ansprechpegel. Dabei erscheint am Ausgang des Schwellenelementes 104 ein Signal, das nach der Verstärkung mit dem Verstärker 114 zum Ansprechen der Lampe 117 führt, was dem Auftreten des Signals »Gesamtverschleiß« am Ausgang der Sign Jisierungseinheit 36 entspricht.In the event of considerable overall wear d «.s Lining 4 reaches the arithmetic mean of the electrical conductivity of the sections of the Chuck 4 proportional and the input of the threshold element 104 applied voltage drop at potentiometer 105 its response level. A appears at the exit of the threshold element 104 Signal which, after amplification with the amplifier 114, leads to the response of the lamp 117, which leads to the Occurrence of the signal "total wear" at the output of the Sign Jisierungseinheit 36 corresponds.
Im Vergleich zu dem in der in Fig.2 dargestellten Einrichtung zu verwirklichenden Verfahren erhöht das oben beschriebene, in der in F i g. 3 gezeigten Einrichtung zu verwirklichende Verfahren die Genauigkeit der Zustandsüberwachung des Futters 4. Das wird durch die Wechselstromspeisung der Einrichtung und somit durch die Verminderung des Einflusses der Polymerisation des Werkstoffes des Futters 4 auf die Meßwerte der elektrischen Leitfähigkeit seiner Abschnitte erreicht.Compared to that shown in Fig.2 Establishment to be realized method increases the above-described, in the in F i g. 3 shown device Process to be implemented the accuracy of the condition monitoring of the forage 4. This is ensured by the AC supply of the device and thus by reducing the influence of the polymerization of the Material of the lining 4 reached on the measured values of the electrical conductivity of its sections.
Die Einrichtung gewährleistet eine Vereinfachung des Informr.tionsblocks 18. Im Gegensatz zu der in F i g. 2 dargestellten Einrichtung weist der Informationsblock 18 nur einen Schalter 74 auf. Bei seiner Einstellung auf die Stellung VII mißt der Spannungsmesser 73 eine Spannung, die zu dem arithmetischen Mittelwert der elektrischen Leitfähigkeit der Abschnitte des Futters 4 proportional ist.The establishment ensures a simplification of the information block 18. In contrast to the in F i g. 2, the information block 18 has only one switch 74. At his Adjustment to the position VII, the voltmeter 73 measures a voltage that corresponds to the arithmetic Mean value of the electrical conductivity of the sections of the lining 4 is proportional.
Es ist zweckdienlich, die in F i g. 3 gezeigte Ei richtung z. B. für schnellfrequente Induktionsöfen (1 bis 8 kHz) mit Futtern von geringer elektrischer Leitfähigkeit einzusetzen. In diesem Fall unterscheidet sich die Frequenz des den Ofen speisenden Wechselstromes von so der Wechselstromfrequenz der Stromquelle 1 wesentlich, und Hochfrequenzstörungen lassen sich leicht durch (nicht dargestellte) Zusatzkondensatoren filtern, die mit den Dioden 52 bis 57 der Höchstwertbestimmungseinheit 25 parallelgeschaltet sind. Die Anwendung von Nullorganen 96 und 97 mit hohen Eingangswiderständen in der Vergleichseinheit 31 gestattet es, die Empfindlichkeit der Einrichtung zu erhöhen. Das ist bei der Zustandsüberwachung des aus einem Werkstoff von geringer elektrischer Leitfähigkeit ausgeführten Futters 4 erforderlich.It is useful to note the steps shown in FIG. 3 egg direction shown z. B. for high-frequency induction furnaces (1 to 8 kHz) with chucks of low electrical conductivity. In this case, the frequency of the alternating current feeding the furnace differs significantly from the alternating current frequency of the power source 1, and high-frequency interference can easily be filtered by additional capacitors (not shown) which are connected in parallel with the diodes 52 to 57 of the maximum value determination unit 25. The use of zero organs 96 and 97 with high input resistances in the comparison unit 31 makes it possible to increase the sensitivity of the device. This is necessary when monitoring the condition of the chuck 4 made of a material of low electrical conductivity.
Die Zustandsüberwachung des Futters 4 des Schmelzaggregats 5 wird mit den in Fig.4 und 5 gezeigten Einrichtungen ähnlich wie oben beschrieben durchgeführt The condition monitoring of the chuck 4 of the melting unit 5 is carried out with that shown in FIGS Facilities carried out similarly as described above
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19772718016 DE2718016C2 (en) | 1977-04-22 | 1977-04-22 | Process for monitoring the condition of the feed of a melting unit and the device for its implementation |
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