HUT70774A

HUT70774A - Method and device for detecting the passage of luminous objects such as molten metal, and use such device

Info

Publication number: HUT70774A
Application number: HU9500696A
Authority: HU
Inventors: Bruno Heidinger; Nadai Gilles De; Pascal Beccara
Original assignee: Pont A Mousson
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-11-28
Also published as: HU9500696D0; BR9307028A; BG99492A; AU4966093A; CZ62195A3; RU95109097A; WO1994006023A1; RO119391B1; RU2106224C1; DE69315219T2; BG62536B1; PL171994B1; EP0659279B1; DE69315219D1; PL308124A1; EP0659279A1

Description

Az ellenőrzött zóna hosszúsága nagyobb az öntőnyílás szélességénél.

A találmány tárgya továbbá eszköz fényes tárgyak, például olvadt fém elhaladásának érzékelésére, mely egy házba beszerelve egy optikai rendszert és egy fényérzékelőt foglal magába, mely egy szabályozható fókuszú objektívet és egy elektronikus kártyára felerősített átalakítót tartalmaz, mely villamosán egy fotóelektromos átalakítóval van összekapcsolva, ez utóbbi egy összehasonlító áramkörrel, az összehasonlító áramkör pedig egy pufferfokozattal, az átalakító, az összehasonlító áramkör és a pufferfokozat egy villamos tápegységgel van összekapcsolva. A fotóelektromos átalakító az ellenőrzött zóna képének megfelelő formájú, az ellenőrzött zóna hosszúsága az ellenőrzött zóna méreteinek függvénye. (5. ábra)

KÖZZÉTÉTELI

PÉLDÁNY ^x

Képviselő:

DANUBIA

Buda

Szabadalmi és Védjegy Iroda Kft.

pest

Goi Ρ l bjw,

Hifi)

U4T W

ELJÁRÁS ÉS ESZKÖZ FÉNYES TÁRGYAK, PÉLDÁUL OLVADT FÉM ELHALADÁSÁNAK ÉRZÉKELÉSÉRE, VALAMINT ILYEN ESZKÖZ HASZNÁLATÁRA

PONT-A-MOUSSON S.A.; Nancy (FR)

Feltalálók:

HEIDINGER, Brúnó; Heillecourt, FR

DE NADAI, Gilles; Pont-á-Mousson, FR

BECCARA, Pascal; Blénod-lés-Pont-á-Mousson, FR

A nemzetközi	bejelentés napja:	1993.	09.	08.
Elsőbbsége:	92/10939 \|	1992.	09.	10. 1
	93/08166 ₍	1993.	06.	³°. _z	r £

A nemzetközi bejelentés száma:

A nemzetközi közzétételi szám:

PCT/FR93/00859

WO 94/06023

81151-4724 VJ f

A találmány tárgya eljárás és eszköz fényes tárgyak, például olvadt fém elhaladásának érzékelésére, valamint ilyen eszköz használatára.

Azok az eszközök, melyeket infravörös fénysugarakat kibocsájtó folyékony fémek, azaz fényes tárgyak szintjének ellenőrzésére használnak, egy szabványos fényérzékeny elemet tartalmaznak, mely egy az érzékelési zónát korlátozó maszkkal vannak ellátva (lásd például az FR-A-2.286.373 sz. szabadalmi leírást).

Az ilyen berendezések alkalmazása egy tartályban lévő folyadék érzékelésére korlátozódik. A képet a gyakorlatban egy hosszúkás ablakkal képezik, mely egy a fürdő szabad felületében lévő zóna felé néző maszkban bán kialakítva. Ilyen módon a fürdő felületének teljes együttesének függőleges irányú elmozdulását érzékeli. Ez a berendezés nem alkalmas arra, hogy szisztematikusan érzékelje egy fém sugáráram érkezését, mivel ilyen körülmények között a fém nem úgy érkezik, hogy először egy szűk felületet vagy akár egy egyenes vonalat képez, mint az egy tartályban lévő folyékony fém szintjének az emelkedése során történik.

Ezenkívül ezen ismert berendezések mérőeleme egy olyan maszkkal van ellátva, mely az ablakot képezi, és így a hatásos felület egy része el van takarva, amivel együtt jár ezen mérőelem hatásfokának egy bizonyos vesztesége.

Ezenkívül az ismert berendezések nem úgy vannak kialakítva, hogy azokat a vizsgálandó zóna irányában lehessen irányítani, ahol a fényes tárgy áthaladását várják, hogy így

- 3 a szóbanforgó zónáról egy olyan képet készítsenek, mely lehetővé tesz valamilyen előszabályozást.

A DE-A-3.129.217 A1 sz. iratból ismert egy olyan érzékelő rendszer, mely egy folyékony fém sugáráram végének érzékelésére alkalmas, és a következőket teszi lehetővé:

1) Egy vizsgált zóna optikai képét képezi, mely zóna a fémtartály alsó részénél van elhelyezve, és négy olyan híd határolja, melyeknek egymással bezárt szögei akkorák, hogy a két zóna egy téglalapot képez.

2) A fémből kilépő fényt villamos jellé alakítja át, amikor a fém a síkok között lévő zónába érkezik.

3) A funkcionális információt képező villamos jelet továbbítja.

Az ismert berendezésnek vannak korlátái, mivel azt úgy alakították ki, hogy az öntés végén a salakokat érzékelje. Tehát a fém sugáráram helye ismert, mivel az a tartályba függőlegesen esik bele, ami nem okoz problémát a vizsgált zóna méretével és formájával kapcsolatban. Ha ez itt téglalap alakú, akkor ez abból ered, hogy letapogató kamerát alkalmaznak, nem pedig a leömlő fém helyének a függvényében történő geometria megválasztásától.

Ezzel szemben a találmány lehetővé teszi, hogy egy öntőnyílásból kilépő első fémcseppet tudjunk érzékelni. Az öntőnyílások általában szélesek, és ebből következik, hogy a kiömlő fém elhelyezkedése előre nem ismert.

Ezért egy olyan zónát kell vizsgálni, melynek magassága és méretei a lehetséges és összes kiömlési pontot magába foglalja.

Nagyon súlyos következményekkel járna, ha nem érzékelnénk egy olyan fém érkezését, melynek hőmérséklete magasabb az olvadási pontjánál.

A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése, és egy olyan érzékelés megvalósítása, mely egy fényes tárgy áthaladásának azonnali érzékelésére alkalmas.

A kitűzött célt olyan eljárás kidolgozásával értük el, mely a következő lépésekből áll:

1) egy ellenőrzött zóna optikai képét képezzük egy fotóelektromos átalakítón, ahol az egy öntőnyílás alatt elhelyezkedő ellenőrzött zónát két egymás metsző síkkal határolunk, melyek hegyes szöget zárnak be egymással, és amelyeknek felezősíkja lényegében merőleges a fém haladási irányára, az ellenőrző zónát továbbá két másik sík határolja, melyek a fém haladási irányával párhuzamosak, ez utóbbi két sík által képezett szög a két első sík által képezett szögnél tompább szög, és az ellenőrzött zóna téglalap alakú,

2) a fémből kilépő fényt annak a síkok között lévő ellenőrzött zónába történő belépésétől kezdve villamos jellé alakítjuk át,

3) a funkcionális információt képező villamos jelet továbbítjuk, mely eljárásra jellemző, hogy az ellenőrzött zóna hosszúsága nagyobb az öntőnyílás szélességénél.

A találmány szerinti eljárás előnyös, ha egy előző lépést tartalmaz, melynek során egy lámpa által képezett fényforrás segítségével valós képet alakítunk ki, mellyel az • · · · ····

- 5 azon két sík között lévő ellenőrzött zónát materializáljuk, melyeknek felezősíkja merőleges a világító tárgyak áthaladási irányára.

Előnyös továbbá, ha a fényt villamos intenzitás jellé, majd pedig ez utóbbit felerősítve feszültséggé, és ezután árammá alakítjuk át.

A kitűzött célt továbbá olyan berendezés kialakításával értük el, mely egy házba beszerelve egy optikai rendszert és egy fényérzékelőt foglal magába, mely egy szabályozható fókuszú objektívet és egy elektronikus kártyára felerősített átalakítót tartalmaz, mely villamosán egy fotóelektromos átalakítóval van összekapcsolva, ez utóbbi egy összehasonlító áramkörrel, az összehasonlító áramkör pedig egy pufferfokozattal, az átalakító, az összehasonlító áramkör és a pufferfokozat egy villamos tápegységgel van összekapcsolva, mely eszközre jellemző, hogy a fotóelektromos átalakító az ellenőrzött zóna képének megfelelő formájú, az ellenőrzött zóna hosszúsága az ellenőrzött zóna méreteinek függvénye.

A találmány szerinti eszköz előnyös kialakításánál:

- a villamos tápegység egy osztót tartalmaz, mely villamosán az átalakítóvalés az összehasonlító áramkörrel van összekapcsolva, az osztó az átalakító feszültségválaszát és az összehasonlító áramkör referencia feszültségét szolgáltatja;

a fotóelektromos átalakítóval antiparallel kapcsolásban (ellentétes polaritással párhuzamosan) védő dióda van kapcsolva;

a ház egyik végénél egy fedéllel van lezárva, másik végénél pedig a világító tárgy áthaladási útvonala felé fordítva egy fúvófej van felszerelve;

a ház olyan mágneses permeabilitású és villamos vezetőképességei anyagból van kialakítva, mely a mágneses és villamos zavarokkal szemben árnyékolást képez.

A találmány szerinti továbbá egy olyan eszközt alakítottunk ki, mely egy házba beszerelve tartalmaz egy optikai rendszert és egy fényérzékelő rendszert, mely egy rögzített vagy szabályozható fókuszó objektívet tartalmaz, valamint egy elektromos kártyát, melyen egy átalakító villamosán egy fotóelektromos átalakítóval van összekötve, az átalakító egy összehasonlító áramkörrel van összekötve, mely egy pufferfokozattal van összekapcsolva, az átalakító, az összehasonlító áramkör és a pufferfokozat egy villamos tápegységgel vannak összekapcsolva, mely eszközre jellemző, hogy az eszköz tartalmaz továbbá egy fényforrást képező lámpát, az elektronikus kártya a világító tárgyak áthaladási útvonalának ellenőrzött zónája és a lámpa között van elhelyezve, az elektronikus kártyában legalább egy téglalap alakú nyílás van kialakítva, mely a fotóelektromos átalakítóval együttműködőén van kiképezve, a fotóelektromos átalakító nyílása a lámpa fénysugarait átengedi oly módon, hogy az ellenőrzött zónát materializálja, a lámpa sugarai a nyíláson áthaladva érzékelt fény formájában ugyanazon optikai rendszeren haladnak keresztül.

A találmány szerinti eszköz előnyös kiviteli alakjai értelmében:

;··· ···. ....

··· ♦* .·

- tartalmaz egy áramgenerátort , melynek folytonos funkcionális információt képező kimenő jele arányos a fotóelektromos átalakító által kibocsátott árammal;

a keresztirányú nyílás a fotóelektromos átalakítónál van kialakítva;

- a lámpával egy hőmérséklet biztosító eszköz van kapcsolva;

- a hőmérséklet biztosító eszköz egy hőmérsékletmérő elemből, egy villamos küszöbértékjel forrásból, egy összehasonlító áramkörből, előnyösen műveleti erősítőből, és egy jelfogóból van kialakítva; a hőmérsékletmérő elem és a villamos küszöbértékjel forrás a műveleti erősítő bemenetéivel, a jelfogó pedig pufferfokozat közbeiktatásával annak kimenetével és lámpával van összekapcsolva;

- a lámpát tartalmazó üreges fedél hűtőeszközökkel, előnyösen hűtőbordákkal van ellátva;

- a lámpa egy halogén lámpából és egy termikus szűrőből van kialakítva, mely csak a hideg fényt engedi át;

Előnyös a fenti eszköz alkalmazása egy öntőüst öntőnyílásából kilépő folyékony fém sugáráram első cseppjének érkezésének érzékelésére, szabályos súlyú fém munkadarabok előállítására

A találmány szerinti eljárást és eszközt kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással az alábbiakban írjuk le részletesebben, ahol az

1. ábra egy öntőnyíláson keresztül sugáráram formájában kilépő folyékony fém érzékelését szemlélteti vázlatosan; a

2. ábra a találmány szerint a vizsgált zónát határoló síkokat szemlélteti; a

3. ábra egy elektronikus kártyára felerősített elemekből álló áramköri elrendezés vázlata; a

4. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli változatának metszete; az

5. ábra egy olyan berendezésnek a metszete, melyet a vizsgált zónától függő irányba lehet beállítani; a

6. ábra az 5. ábra szerinti berendezésnek megfelelő és az elektronikus kártyára felerősíett elemekből álló áramkör egy másik változatának a vázlata.

Mindenekelőtt megjegyezzük, hogy az ábrákon az azonos hivatkozási számokkal azonos elemeket jelöltünk. így például 1-sel az elektronikus kártyát, vagy pedig 10-sel az ellenőrzött zónát jelöltük.

Az 1. ábrán bemutatott megvalósításban a 10 ellenőrzött zóna egy 11 optikai tengely egyik végénél található, ahol a 11 optikai tengely egy 21 felfüggesztő rendszerre felfüggesztett 20 érzékelő tengelyének a meghosszabbítása.

A 10 ellenőrzött zóna vízszintes irányban elnyúló hosszúkás téglalap alakú, mely a folyékony fémet öntő 30 öntőüst szintjén, egy 50 csatorna 40 lefolyója felett és a 30 öntőüst 60 öntőnyílása alatt helyezkedik el.

A 10 ellenőrzött zónát 12, 13, 14 és 15 síkok határolják, melyeket a 2. ábrán szemléltetünk. A 12, 13, 14 és 15 síkoknak a 11 optikai tengelyen 16 metszéspontjuk van, éspedig a berendezés optikai középpontjában.

Az egymást metsző 12, 13, 14, 15 síkok közül kettő, a 12 és 13 síkok helyzete a vízszintes helyzethez közel van, a két másik 14 és 15 sík pedig függőleges. A 11 optikai tengely ezen 12, 13, 14 és 15 síkok szimmetriatengelye.

A 11 optikai tengely merőleges a folyékony fém sugáráramának haladási útvonalára.

A 10 ellenőrzött zónából kiindulva, a 12, 13, 14 és 15 síkok 16 metszésponján túl egy 17 képsík jön létre, mely a 10 ellenőrzött zónát képezi le. A 17 képsíkot egy optikai szabályozás után képezzük le egy 3 fotoelektromos átalakítón, tipikusan egy fotodiódán, melyet a 3. ábrán szemléltetünk. Egy a 3 fotóelektromos átalakító a vett fényáramot villamos árammá alakítja át. Ez egy 2 átalakítóval van összekötve, mely egy 5 összehasonlító áramkörhöz csatlakozik, ez utóbbi pedig egy 6 pufferfokozathoz kapcsolódik. Egy 7 villamos tápegység van összekapcsolva az 5 összehasonlító áramkörrel a 6 pufferfokozattal és a 2 átalakítóval. Egy 4 dióda, mely védődióda szerepet tölt be, van a 3 fotoelektromos átalakítóval antiparallel kapcsolásban (ellentétes polaritással párhuzamosan) összekapcsolva.

Az elektronikus alkatrészek 0'-tői 20'-ig terjedő hivatkozási számokkal jelölt ekvipotenciális összeköttetések mentén vannak egymással összekapcsolva, ahol a 0' ekvipotenciális összeköttetés a földpontot, az 1' ekvipotenciális összeköttetés a szabályozott pozitív tápfeszültséget, és a 19' ekvipotenciális összeköttetés a nem szabályozott pozitív tápbemenetet jelöli.

A 2 átalakító három RÍ, R2 és R3 ellenállást, három Cl, C2 és C3 kondenzátort, egy IC1 műveleti erősítőt és egy P2 potenciómétert foglal magába.

Az RÍ ellenállást a 2’ és az 1’ ekvipotenciális összeköttetések között található. Az R2 ellenállás a 0' és a 4' ekvipotenciális összeköttetések közé van kapcsolva. Az R3 ellenállás az 5’ és a 6’ közé van kapcsola. A C2 kondenzátor a 0' és a pozitív oldalon lévő 4' ekvipotenciális összeköttetések közé van kapcsolva, a Cl kondenzátor a 4' és az 1' ekvipotenciális összeköttetések közé, a pozitív oldalon, a C3 kondenzátor az 5’ és a 6’ ekvipotenciális összeköttetések közé van kapcsolva. A P2 potencióméter a 4' és a 2' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva. A P2 potencióméter továbbá csúszkájánál a 3' ekvipotenciális összeköttetéssel is össze van kötve.

Az IC1 műveleti erősítőnek egy nem invertáló bemenete van, mely a 4’ ekvipotenciális összeköttetéssel, invertáló bemenete az 5' ekvipotenciális összeköttetéssel, kimenete pedig a 6' ekvipotenciális összeköttetéssel van összekötve.

A 2 átalakítónak ez a szerkezeti kialakítása lehetővé teszi a 3 fotóelektromos átalakító úgynevezett sötétáramának a lehető legkisebbre való csökkentését. A 3 fotóelektromos átalakító A3 anódja és a 4 dióda K4 katódja a 4' ekvipotenciális összeköttetéssel vannak összekötve.

A 3 fotóelektromos átalakító K3 katódja és a 4 dióda A4 anódja az 5’ ekvipotenciális összeköttetéssel vannak összekapcsolva.

Az 5 összehasonlító áramkör két R4 és R5 ellenállást, egy C4 kondenzátort és egy IC2 műveleti erősítőt foglal magába.

Az R4 ellenállás a 3' és ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az R5 ellenállás a 7' és ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A C4 kondenzátor a 0' és ekvipotenciális összeköttetéssel van összekapcsolva, a pozitív oldalon.

Az IC2 műveleti erősítő a 6', 7' és 8' ekvipotenciális összeköttetéssekkel van összekapcsolva, invertáló bemeneténél, nem invertáló bemeneténél illetve kimeneténél.

Az 5 összehasonlító áramkör a 2 átalakító feszültségkimenetének jelét egy a P2 potencióméter által meghatározott referencia feszültséggel hasonlítja össze.

A 6 pufferfokozat három R7, R8 és R9 ellenállást, két D2, D3 diódát, egy T2 tranzisztort és egy három érintkezőpárból és egy tekercsből álló R jelfogót foglal magába.

Az R7 ellenállás a 8' és 9' ekvipotenciális össze köttetéssekkel van összekapcsolva.

Az R8 ellenállás 9' és 0' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az R9 ellenállás az 1' és 12' ekvipotenciális összeköttetéssekkel van összekapcsolva.

A T2 tranzisztor a 0' és a 9', valamint a 10' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, emitter, bázis illetve kollektor elektródáinál.

• ** ·.

. ....

• · ·· .

• : · ........... ; ;

- 12 A D2 dióda az 1' és a 10' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva K2 katódjánál és A2 anódjánál.

A D3 dióda a 0' és a 11' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, K katódjánál és A anódjánál.

Az R jelfogó három érintkezőpárja közül az első egy bontóérintkező, mely a 11' és a 12' ekvípotenciális összeköttetésekkel, a második szintén bontóérintkező, mely a 13' és a 14' ekvípotenciális összeköttetésekkel, míg a harmadik egy záró érintkezőpár, mely a 13' és a 15' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A 7 villamos tápegység egy RP ellenállást, négy darab C5, C6, C' és C kondenzátort, egy Dl diódát, egy F biztosítékot, egy Zener típusú TRI védődiódát és egy TI szabályozó egységet foglal magába.

Az RP ellenállás a 17' és 18' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A C5 kondenzátor a 0' és 16' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, a pozitív oldalon.

A C6 kondenzátor a 0' és az 1' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, a pozitív oldalon.

A C' kondenzátor a 0' és a 16' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A C kondenzátor a 0' és az 1' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A D4 dióda katódja a 16', az anódja pedig a 17' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az F biztosíték a 18' és a 19' ekvípotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

r ·»* *

··· ···

A TI szabályozó egység az 1' ekvipotenciális összeköttetéssel csatlakozik kimenetével, a 16' ekvipotenciális összeköttetésre a bemeneténél fogva, és a 0' ekvipotenciális összeköttetésre a referencia pontjánál fogva.

A TR1 védődióda, mely amplitúdó korlátozó szerepet tölt be, a 0' és a 17' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A 7 villamos tápegység egy a 2 átalakítóval és az 5 összehasonlító áramkörrel villamosán összekapcsolt osztót tartalmaz, mely osztó a 2 átalakító feszültség válaszát és az 5 összehasonlító áramkör referencia feszültségét biztosítja.

A 4. ábrán a 21 felfüggesztő rendszer révén felfüggesztett 20 érzékelőt szemléltetjük. A 20 érzékelő egy üreges 220 házat foglal magába, mely egyik végénél egy 230 fedéllel van lezárva, mely utóbbi egy 240 alátétgyűrűt zár körül, mely a 320 ház belső üregét sugárirányban lezárja. A 240 alátétgyűrű tartja a P2 potenciómétert.

A 230 fedél 250 csavarokkal van a 220 házhoz hozzáfogva. A másik vég felé haladva a 220 ház egy a 220 házban a 17 képsíkban sugárirányban elhelyezett 1 elektronikus kártyát fog közre. Egy 2 60 kerékagy pofa van az eszköz másik végéhez hozzáerősítve 270 csavarok segítségével, melynek hengeres belső üregének átmérője kisebb a 220 ház átmérőjénél. Egy lényegében henger alakú 280 rögzítő bilincs van 290 csavarok segítségével a 260 kerékagy pofához hozzáerősítve. A 280 rögzítő bilincs egyik végénél egy a 260 kerékagy pofával érintkező 281 tengelyvállal van ellátva. A j ··· ···· ·», ,,.

280 rögzítő bilincs egy szabályozható fókuszolású 300 objektívet vesz köröl, és lehetővé teszi ez utóbbinak a reteszelését, 310 szorítócsavarok segítségével, melyek a 280 rögzítő bilincs szabad végénél kialakított két furatba nyúlnak be keresztirányban.

A 300 objektívet és a 280 rögzítő bilincset egy a 280 rögzítő bilincs 281 tengelyválIához erősített 320 védőhüvely veszi körül, egy 321 karima és egy 33 0 csavar közbeiktatásával. A 320 védőhüvely egy a 300 objektívet védő 340 ultraibolya szűrővel van ellátva. A berendezés egy a folyékony fém sugáráram haladási iránya felé néző 350 fúvófejjel van lezárva. A 20 érzékelő lényegében olyan henger formájában van kialakítva, melynek tengelye egybeesik a 11 optikai tengellyel.

A 220 ház és a 320 védőhüvely olyan mágneses permeabilitású és villamos vezetőképességű anyagból van kialakítva, melyeknek tulajdonságai alkalmasak arra, hogy a mágneses és villamos zavarokkal szemben megfelelő védelmet biztosítsanak.

A 230 fedél és a 350 fúvófej a portól védi a 20 érzékelőt. Mindezeket a zavaró hatásokat, melyek egy üzemben a környezetből származnak, éspedig a mágneses, villamos és por hatásokat, a 320 védőhüvely, a 230 fedél, a 350 fúvófej és a 220 ház megakadályozzák.

Az 5. ábrán a folyékony fém érzékelésére szolgáló olyan 20 érzékelőt szemléltetünk, melynek optikai tengelye és 220 háza megegyezik a 4. ábrán bemutatott 20 érzékelőjével, az azonos elemeket ugyanazokkal a hivatkozási számokkal

jelöltük a két ábrán.

Ez a berendezés abban tér el a 4. ábrán bemutatott változattól, hogy tartalmaz egy termikus szűrővel ellátott 241 lámpát, mely 240 alátét gyűrűn van elhelyezve, mely egy 248 biztosítékot és egy P potencióméter szerelvényt is hordoz, a 241 lámpa és a 248 biztosíték egy 231 hűtőbordákkal ellátott 230 fedélben találhatók. A 241 lámpa egy 242 foglalatot tartalmaz, mely 243 kábelek segítségével egy a 230a fedélhez 245 csavarok segítségével felerősített 244 csatlakozóval van összekötve.

Az 5. ábrán látható berendezés továbbá abban is különbözik a 4. ábrán láthatótól, hogy az 1 elektronikus kártya két darab, a 3 fotóelektromos átalakító közelében található vízszintes téglalap alakú 102 és 103 rést tartalmaz. Az egyik 102 rés a 3 fotóelektromos átalakító felett, a 103 rés pedig az alatt van elhelyezve.

A 102 és 103 rések ferdén vannak kivágva, nagyobbik nyílásuk a 241 lámpa irányában, kis nyílásuk pedig a 10 ellenőrzött zóna irányában található. Az 1 elektronikus kártya a 2 átalakítón, az 5 összehasonlító áramkörön, a 6 pufferfokozaton és a 7 villamos tápegységen kívül egy 101 hőmérséklet biztosító eszközt és egy 104 áramgenerátort is tartalmaz.

A 6. ábrán szemléltetjük az 1 elektronikus kártyára felerősített elemek elrendezését, mely megfelel az 5. ábrán bemutatott berendezésnek.

Ez a berendezés abban tér el a 3. ábrán szemléltetettél, hogy tartalmaz egy a 101 hőmérséklet biztosító

- 16 • · ·: :....... ·»..

♦ : ··· · ···· ··· ... j * eszközt képező elektronikus fokozatot és egy 104 áramgenerátort, és a 7 villamos tápegység F biztosítéka a 17 ekvipotenciális összeköttetéssel van összekötve, a C kondenzátor kapacitása nagyobb, és a 6 pufferfokozat a következőképpen van módosítva: az R9 ellenállás a 20' és 21' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, a D3 dióda pedig a 0' illetve a 20' ekvipotenciális összeköttetésekkel, katódjával illetve anódjával. Az RÍ jelfogó három érintkezőpárja közül az első bontóérintkező, mely a 16' és a 21' ekvipotenciális összeköttetésekkel, a második szintén bontó érintkező, mely a 27' és a 26' ekvipotenciális összeköttetésekkel, és záró érintkezőpárja pedig a 27' és a 28' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva. Az RÍ jelfogó tekercse a 10' és a 16' ekvipotenciális összeköttetésekkel, a D2 dióda pedig a 16' illetve a 10' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, az előbbihez katódjával, az utóbbihoz pedig anódjával csatlakozik.

A 6 pufferfokozat úgy van kialakítva, hogy abban a 26' és a 27' ekvipotenciális összeköttetések között egy VDR nem-lineáris ellenállást el lehessen helyezni.

A 101 hőmérséklet biztosító eszközt hat darab R15, R16, R17, R18, R19 és R20 ellenállásból, egy T3 tranzisztorból, és egy tekercsből és egy érintkezőpárból álló L2 jelfogóból, egy D5 diódából, egy két darab műveleti erősítőből és egy referencia feszültség forrásból kialakított IC5 műveleti erősítőből, valamint egy IC4 hőmérsékletmérő elemből áll.

Az R15 ellenállás a 35' és a 36' ekvipotenciális

összeköttetésekkel van összekapcsolva. Az R16 ellenállás a 0' és	a	36'	ekvipotenciális
összeköttetésekkel van összekapcsolva.
Az R17 ellenállás a 33' és	a	34'	ekvipotenciális
összeköttetésekkel van összekapcsolva.
Az R18 ellenállás a 34' és	a	35'	ekvipotenciális
összeköttetésekkel van összekapcsolva.
Az R19 ellenállás a 32' és	a	33 '	ekvipotenciális
összeköttetésekkel van összekapcsolva.
Az R20 ellenállás a 0' és	a	32 '	ekvipotenciális
összeköttetésekkel van összekapcsolva.
A T3 tranzisztor a 0', 36' és	37 '	ekvipotenciális

összeköttetésekhez kapcsolódik emitterével, bázisával, illetve kollektorával.

Az L2 jelfogó tekercse a 16' és a 37' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az L2 jelfogó érintkezőpárja a halogén típusú 241 lámpa tápáramkörével sorba van kapcsolva a 30' és a 29' ek vipotenciális összeköttetéseken keresztül.

A D5 dióda a 16' és 37' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekötve katódjánál illetve anódjánál fogva.

A referencia feszültség forrás a 0' illetve a 38' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva katódjánál és anódjánál fogva.

Az első IC5 műveleti erősítő ' ,

38' illetve 33' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, invertáló bemeneténél, nem invertáló bemeneténél illetve kimeneténél fogva.

A két műveleti erősítőt magába foglaló IC5 integrált áramkör a 31', 34' illetve 35' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, annak invertáló bemeneténél, nem invertáló bemeneténél illetve kimeneténél fogva.

Az IC4 hőmérsékletmérő elem a 0', 1' illetve 31' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, annak negatív tápfeszültség, pozitív tápfeszültség illetve kimenet kapcsainál fogva.

A 104 áramgenerátor öt darab RIO, Rll, R12, R13 illetve R14 ellenállást, egy TR2 védődiódát és egy IC3 műveleti erősítőt foglal magába.

Az RIO ellenállás a 6' és a 23' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

¹ Az Rll ellenállás a 23' és a 25' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az R12 ellenállás a 4' és a 22' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az R13 ellenállás a 22' és a 24' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

Az R14 ellenállás a 24' és a 25' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva.

A TR2 védődióda a 25' illetve 0' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva katódjánál és anódjánál fogva.

Az IC3 műveleti erősítő a 22', 23' illetve 24' ekvipotenciális összeköttetésekkel van összekapcsolva, invertáló bemeneténél, nem invertáló bemeneténél illetve kimeneténél fogva.

Az IC4 hőmérsékletmérő elem IC1, IC2 és IC3 műveleti erősítőinek illetve az IC5 műveleti erősítő pozitív illetve negatív tápfeszültség kapcsai az 1’ illetve a 0' ekvipotenciális összeköttetésekre van csatlakozva.

A berendezés a következőképpen működik:

A 30 öntőüst megbillen, a folyékony fém sugáráramban kifolyik a 60 öntőnyíláson keresztül a 40 lefolyóba, és onnan pedig az 50 csatornába ömlik.

Amint az első fémcsepp eléri a 10 ellenőrzött zónát, melynek hosszúsága lényegében nagyobb a 60 öntőnyílás szélességénél, a 20 érzékelő a folyékony fémből jövő fényt villamos jellé alakítja át, ezt a villamos jelet felerősíti majd továbbítja. így a fém felől beérkező információt oly módon továbbítjuk, hogy a szerszámot a megfelelő pillanatban működtetni tudjuk.

Mint látható, nagyon bonyolult dolog a fém érkezésének pontos pillanatát nagy pontossággal érzékelni.

Mivel a 60 öntőnyílás széles, a fém érkezhet valamelyik oldalról, vagy pedig a 60 öntőnyílás közepénél, ugyanis a kiömlő folyadékáram elhelyezkedése nem állandó, hanem elmozdul. Ez megakadályozza a szabályos öntést, és emiatt az öntött fémdarabok súlya különböző lesz. A találmány szerinti megoldásban a 10 ellenőrzött zóna méretei olyanok, hogy annak hosszúsága nagyobb a 60 öntőnyílás szélességénél, ami lehetővé teszi azt, hogy a kiöntött fém mennyisége ismételhető legyen, következésképpen annak állandó lehet a mennyisége, és így elkerülhető a kiöntött daraboknál a túlzott mennyiségű fém öntése.

Amennyiben a berendezés tartalmaz egy 241 lámpát, azt a folyékony fém megérkezése előtt egy szabályozási fázisban megfelelő irányba be lehet állítani. Amikor a 241 lámpát meggyújtjuk, a fénysugarak keresztülhatolnak a 102 és a 103 réseken, és a 10 ellenőrzött zónát a 30 öntőüst felett lévő 102 és 103 rések képével materializálja. A berendezést úgy állítjuk be, hogy a 102 és 103 rések képét a 10 ellenőrzött zóna fölé helyezzük. Ha a 241 lámpa hosszabb ideig bekapcsolva marad, akkor az általa termelt hőt a 231 hűtőbordák segítségével vezetjük el. Ha ez az időtartam túlságosan hosszú és a hőmérséklet túlságosan nagy, a 101 hőmérséklet biztosító eszköz bontja a 241 lámpa villamos tápáramának érintkezőit, és a 241 lámpa kialszik.

Egy más változatnál lehetséges az, hogy a 10 ellenőrzött zónát más helyre tegyük át, például az 50 csatorna végéhez.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1.

igénypont szerinti eljárás, jellemez , hogy egy előző lépést tartalmaz, melynek során egy lámpa (241) által képezett fényforrás segítségével valós képet alakítunk ki, mellyel az azon két sík (12, 13) között lévő ellenőrzött zónát (10) ···· ···· · · · ·

- 22 materializáljuk, melyeknek felezősíkja merőleges a világító tárgyak áthaladási irányára.

1) Egy ellenőrzött zóna optikai képét képezzük egy fotóelektromos átalakítón, ahol az egy öntőnyílás alatt elhelyezkedő ellenőrzött zónát két egymás metsző síkkal határoljuk, melyek hegyes szöget zárnak be egymással, és amelyeknek felezősíkja lényegében merőleges a fém haladási irányára, az ellenőrző zónát továbbá két másik sík határolja, melyek a fém haladási irányával párhuzamosak, ez utóbbi két sík által képezett szög a két első sík által képezett szögnél tompább szög, és az ellenőrzött zóna téglalap alakú,

1. Eljárás fényes tárgyak, például olvadt fém elhaladásának érzékelésére, mely a következő lépésekből áll:

2) a fémből kilépő fényt annak a síkok között lévő

ellenőrzött zónába történő belépésétől kezdve villamos jellé alakítjuk át, 3) a funkcionális információt képező villamos jelet továbbítjuk, azzal j e 1 1 e m e z v e , hogy az

ellenőrzött zóna (10) hosszúsága nagyobb az öntőnyílás (60) szélességénél.

3. Az 1.

vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve hogy a fényt villamos intenzitás jellé, majd pedig ez utóbbit felerősítve feszültséggé, és ezután árammá alakítjuk át.

4. Eszköz fényes tárgyak, például olvadt fém elhaladásának érzékelésére, mely egy házba beszerelve egy optikai rendszert és egy fényérzékelőt foglal magába, mely egy szabályozható fókuszú objektívet és egy elektronikus kártyára felerősített átalakítót tartalmaz, mely villamosán egy fotóelektromos átalakítóval van összekapcsolva, ez utóbbi egy összehasonlító áramkörrel, az összehasonlító áramkör pedig egy pufferfokozattal, az átalakító, az összehasonlító áramkör és a pufferfokozat egy villamos tápegységgel van összekapcsolva, azzal jellemezve, hogy a fotóelektromos átalakító (3) az ellenőrzött zóna (10) képének megfelelő formájú, az ellenőrzött zóna (10) hosszúsága az ellenőrzött zóna (10) méreteinek függvénye.

5. A 4. igénypont szerinti eszköz, azzal j ellemezve , hogy a villamos tápegység (7) egy osztót tartalmaz, mely villamosán az átalakítóval (2) és az összehasonlító áramkörrel (5) van összekapcsolva, az osztó az átalakító (2) feszültségválaszát és az összehasonlító áramkör (5) referencia feszültségét szolgáltatja.

6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a fotóelektromos átalakítóval (3) antiparallel kapcsolásban (ellentétes polaritással párhuzamosan) védő dióda (4) van kapcsolva.

7. A 4-6. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a ház (220) egyik végénél egy fedéllel (230) van lezárva, másik végénél pedig a világító tárgy áthaladási útvonala felé fordítva egy fúvófej (350) van felszerelve.

8. A 4-7. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a ház (220) olyan mágneses permeabilitású és villamos vezetőképességű anyagból van kialakítva, mely a mágneses és villamos zavarokkal szemben árnyékolást képez.

9. Eszköz fényes tárgyak, például olvadt fém elhaladásának érzékelésére, mely egy házba beszerelve tartalmaz egy optikai rendszert és egy fényérzékelő rendszert, mely egy rögzített vagy szabályozható fókuszó objektívet tartalmaz, valamint egy elektromos kártyát, melyen egy átalakító villamosán egy fotóelektromos átalakítóval van összekötve, az átalakító egy összehasonlító áramkörrel van összekötve, mely egy pufferfokozattal van összekapcsolva, az átalakító, az összehasonlító áramkör és a pufferfokozat egy villamos tápegységgel vannak összekapcsolva, azzal jellemezve, hogy az eszköz tartalmaz továbbá egy fényforrást képező lámpát (241), az elektronikus kártya (1) a világító tárgyak áthaladási útvonalának ellenőrzött zónája (10) és a lámpa (241) között van elhelyezve, az elektronikus kártyában (1) legalább egy téglalap alakú nyílás van kialakítva, mely a fotóelektromos átalakítóval (3) együttműködőén van kiképezve, a fotóelektromos átalakító (3) nyílása a lámpa (241) fénysugarait átengedi oly módon, hogy az ellenőrzött zónát (10) materializálja, a lámpa (241) sugarai a nyíláson áthaladva érzékelt fény formájában ugyanazon optikai rendszeren haladnak keresztül.

10. A 9. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy áramgenerátort (104), melynek folytonos funkcionális információt képező kimenő jele arányos a fotóelektromos átalakító (3) által kibocsátott árammal.

11. A 9. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a keresztirányú nyílás a fotóelektromos átalakítónál (3) van kialakítva.

12. A 9-11. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a lámpával (241) egy hőmérséklet biztosító eszköz (104) van kapcsolva.

13. A 9-12. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a hőmérséklet biztosító eszköz (101) egy hőmérsékletmérő elemből (104), egy villamos küszöbértékjel forrásból, egy összehasonlító áramkörből, előnyösen műveleti erősítőből (IC5), és egy jelfogóból (C2) van kialakítva; a hőmérsékletmérő elem (104) és a villamos küszöbértékjel forrás a műveleti erősítő (IC5) bemenetéivel, a jelfogó (C2) pedig pufferfokozat (G) közbeiktatásával annak kimenetével és lámpával (241) van összekapcsolva.

14. A 9-13. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a lámpát (241) tartalmazó üreges fedél (230) hűtőeszközökkel, előnyösen hűtőbordákkal (231) van ellátva.

15. A 9-14. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a lámpa (241) egy halogén lámpából és egy termikus szűrőből van kialakítva, mely csak a hideg fényt engedi át.

16. A 4-15. igénypontok bármelyike szerinti eszköz alkalmazása egy öntőüst öntőnyílásából kilépő folyékony fém sugáráram első cseppjenek érkezésének érzékelésére, szabályos súlyú fém munkadarabok előállítására.