PL171994B1 - Urzadzenie do kontroli wyplywu strugi plynnego metalu z kadzi PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do kontroli wyplywu strugi plynnego metalu z kadzi, zaopatrzone w zamonto- wany w obudowie uklad optyczny z zespolem dete- kcji swiatla i obiektywem o regulowanej ogniskowej, w której to obudowie oslonieta jest plyta montazowa, na której rozmieszczone sa ele- menty elektroniczne ukladów kontrolnych, z któ- rych uklad wzmacniacza wstepnego zawiera przetwornik fotoelektryczny polaczony z kompara- torem, który polaczony jest z ukladem sterowania obwodów sygnalizacji, a ponadto uklady kontrolne polaczone sa z ukladem zasilania elektrycznego usytuowanym na plycie montazowej, znamienne tym, ze przetwornik fotoelektryczny (3) ma ksztalt plaskiego obrazu (17) odwzorowujacego strefe kontrolowana ( 1 0), a uklad zasilania elektrycznego (7) zawiera dzielnik napiecia polaczony z wejsciem napiecia spoczynkowego ukladu wzmacniacza wstepnego ( 2) oraz z wejsciem napiecia odniesienia komparatora (5), przy czym obudowa (220) na jed- nym koncu jest zamknieta przez pokrywe (230), a na przeciwleglym koncu obudowy ( 2 2 0) zamonto- wana jest nasadka doprowadzenia (350) skierowa- na w strone wyplywu emitujacej swiatlo strugi plynnego metalu. FIG.5 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kontroli wypływu strugi płynnego metalu n kadzi.

Urządzenia stosowane do kontroli poziomu płynnego metalu emitującego promienie podczerwone, a więc obiektu świecącego, zawierają standardowy fotoelement wbudowany w osłonę ograniczającą obserwowaną strefę. Urządzenie takie przedstawiono na przykład w opisie zgłoszeniowym FR-A-2286373.

Znane urządzenia ograniczają się do kontroli cieczy zawartej w zbiorniku. W rezultacie obraz jest tworzony poprzez wydłużone okno umieszczone w osłonie skierowane na strefę swobodnej powierzchni kąpieli. Tak więc kontrolowane jest pionowe przesuwanie całej powierzchni kąpieli. Urządzenie to nie ma na celu systematycznej kontroli wypływu strugi płynnego metalu, ponieważ w takim układnie metal często nie tworzy powierzchni płaskiej lub prostoliniowej, na przykład w przypadku podnoszenia się poziomu płynnego metalu w kadzi.

Poza tym, czujnik takiego urządzenia jest dokładnie dopasowany do osłony tworzącej okno, tak że pewna część efektywnej powierzchni zostaje pominięta, co znacznie pogarsza sprawność czujnika. Ponadto, nie jest przewidziane orientowanie tych urządzeń w kierunku obserwowanej strefy, w której przewiduje się przechodzenie obiektów świecących, umożliwiając wstępne ustawienie.

W opisie zgłoszeniowym DE-A-3129217 przedstawiono układ detekcji wierzchu strugi płynnego metalu. Tworzony jest obraz optyczny strefy kontrolowanej przez przetwornik fotoelektrycznym, która to strefa jest umieszczona poniżej przestrzeni wolnej nad metalem i jest ograniczona przez cztery płaszczyzny, ustawione względem siebie pod takimi kątami, że obraz tworzy prostokąt. Światło dochodzące z metalu od momentu jego wejścia do strefy zawartej pomiędzy tymi czterema płaszczyznami przekształcone zostaje na wielkość elektryczną. Tę wielkość elektryczną przekazuje się jako stanowiącą informację funkcjonalną.

To znane urządzenie posiada pewne ograniczenia, ponieważ zostało przewidziane do kontroli końca spływania żużla. Przez to, rozpoznaje się lokalizację strugi płynnego metalu spływającego pionowo z kadzi, co nie powoduje żadnych problemów z wymiarami i kształtem kontrolowanej strefy. To, że strefa ta jest prostokątna, jest spowodowane zastosowaniem kamery widmowej, a nie wyborem geometrii w zależności od usytuowania wypływu metalu.

Urządzenie według wynalazku, do kontroli wypływu strugi płynnego metalu z kadzi, zaopatrzone jest w zamontowany w obudowie układ optyczny z zespołem detekcji światła i obiektywem o regulowanej ogniskowej, w której to obudowie osłonięta jest płyta montażowa, na której rozmieszczone są elementy elektroniczne układów kontrolnych, z których układ wzmacniacza wstępnego zawiera przetwornik fotoelektryczny połączony z komparatorem, który połączony jest z układem sterowania obwodów sygnalizacji. Ponadto, układy kontrolne połączone są z układem zasilania elektrycznego usytuowanym na płycie montażowej. Urządzenie tego rodzaju charakteryzuje się tym, że przetwornik fotołlłktryczny ma kształt płaskiego obrazu odwzorowującego strefę kontrolowaną, przy czym długość strefy kontrolowanej jest zmienna w funkcji geometrii tej strefy. Układ zasilania elektrycznego zawiera dzielnik napięcia połączony z wejściem napięcia spoczynkowego układu wzmacniacza wstępnego oraz z wejściem napięcia odniesienia komparatora. Obudowa urządzenia, na jednym końcu jest zamknięta przez pokrywę, a na przeciwległym końcu obudowy zamontowana jest nasadka doprowadzenia skierowana w stronę wypływu emitującej światło strugi płynnego metalu.

1^1.994

Korzystnym jest, że do przetwornika fotoelektrycznego dołączona jest antyrównolegle dioda zabezpieczająca. Obudowa urządzenia wykonana jest korzystnie z metalu o dobrej przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej, dla zachowronia no ^o ViAn^n-io ΐ gUjUM! nUdvl HU. UlUg.UVljVHl.rV X ^VRHj VHUV<

W korzystnym rozwiązaniu urządzenie według wynalazku wyposażone jest w pomocnicze źródło światła, przy czym płyta montażowa jest usytuowana pomiędzy strefą kontrolowaną wypływu emitującej światło strugi płynnego metalu, a pomocniczym źródłem światła. Ponadto, w płycie montażowej utworzona jest co najmniej jedna szczelina prostokątna dla współpracy z przetwornikiem fotoelektiycznym, który ma kształt wykorzystanej strefy obrazu odwzorowującego strefę kontrolowaną, korzystnie prostokąta. Szczelina ta jest przystosowana do przepuszczania promieni pomocniczego źródła światła dla tworzenia obszaru detekcji po ich przejściu przez ten sam układ optyczny, przeznaczony dla światła emitowanego przez strugę płynnego metalu. Do układu wzmacniacza wstępnego dołączony jest generator prądowy do wytwarzania w sposób ciągły sygnału prądowego proporcjonalnego do sygnału prądowego przetwornika fotoelektrycznego.

Korzystnym jest, że szczelina w płycie montażowej przylega do przetwornika fotoelektiycznego. Do pomocniczego źródła światła dołączony jest korzystnie układ zabezpieczenia termicznego. Układ zabezpieczenia termicznego wyposażony jest w czujnik temperatury do przetwarzania wskazania temperatury na sygnał elektryczny. Czujnik połączony jest z układem zawierającym obwód wytwarzania sygnału odniesienia o wartości progowej i komparator. Układ zabezpieczenia termicznego wyposażony jest ponadto w przekaźnik. Czujnik temperatury oraz obwód wytwarzania sygnału odniesienia połączone są z wejściem komparatora, a przekaźnik połączony jest z wyjściem komparatora, poprzez układ sterowania obwodów sygnalizacji i z pomocniczym źródłem światła. Pomocnicze źródło światła jest zamocowane w podkładce wydrążonej cylindrycznej pokrywy wyposażonej w zespół chłodzący, korzystnie żebra chłodzące. Ponadto, pomocnicze źródło światła stanowi korzystnie lampa halogenowa z filtrem termicznym dla emitowania światła zimnego.

W przeciwieństwie do znanych rozwiązań, rozwiązanie według wynalazku umożliwia wykrywanie pierwszej kropli metalu wydobywającej się z otworu wylewowego kadzi. Otwory wylewowe mają zazwyczaj dużą szerokość a usytuowanie górnego poziomu metalu nie jest wcześniej znane. Wystarczy więc kontrolować ograniczony obszar obejmujący wszystkie punkty, w których może następować wypływ płynnego metalu.

Ważne jest, by nie kontrolować wypływu metalu w temperaturze wyższej od temperatury topnienia.

Urządzenie według wynalazku zostanie bliżej objaśnione w przykładach wykonania uwidocznionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zestaw do kontroli wypływu płynnego metalu w postaci ugiętej strugi przez otwór wylotowy kadzi odlewniczej, fig. 2 - płaszczyzny ograniczające strefę kontrolowaną przez urządzenie według wynalazku, fig. 3 - schemat rozmieszczenia elementów elektronicznych zamontowanych na płycie montażowej, fig. 4 - urządzenie według wynalazku w przekroju, fig. 5 - fragment drugiego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku w przekloju, które to urządzenie może być orientowane w zależności od położenia kontrolowanej strefy, fig. 6 - schemat rozmieszczenia elementów zamontowanych na płycie montażowej w urządzeniu z fig. 5.

Zestaw przedstawiony na fig. 1 przedstawia strefę kontrolowaną 10 usytuowaną na końcu osi optycznej 11, będącej przedłużeniem osi detektora 20, stanowiącego urządzenie według wynalazku, podtrzymywanego przez wspornik 21.

Strefa kontrolowana 10 ma kształt prostokąta wydłużonego w kierunku poziomym i jest umieszczona na poziomie płynnego metalu w kadzi odlewniczej 30, ponad przelewem 40 kanału 50 i poniżej otworu wylewowego 60 kadzi 30.

171 994

Strefa kontrolowana 10 jest ograniczona przez płaszczyzny 12, 13, 14 i 15, przedstawione na fig. 2. Płaszczyzny te przecinają się w punkcie 16 leżącym na osi optycznej 11, w centrum optycznym obiektywu. Dwie przecinające się płaszczyzny 12, 13 mają położenie zbliżone do poziomego, a dwie pozostałe 14, 15 są pionowe. Oś optyczna 11 jest osią symetrii układu tych płaszczyzn i jest prostopadła do kierunku wypływu strugi płynnego metalu.

Wychodząc ze strefy kontrolowanej 10, za punktem przecięcia 16 płaszczyzn 12, 13, 14 i 15, tworzy się płaski obraz 17, odwzorowujący strefę kontrolowaną 10. Płaski obraz 17, po regulacji optycznej, odwzorowany jest na powierzchni przetwornika fotoelektrycznego 3, który korzystnie stanowi fotodioda, jak przedstawiono na fig. 3. Fotodioda przekształca odebrany strumień światła na prądowy sygnał elektryczny.

Schemat elektryczny oraz rozmieszczenie kontrolnych układów na płycie montażowej 1, pierwszego przykładu urządzenia według wynalazku, przedstawiono na fig. 3. Fotodioda 3 stanowiąca przetwornik fotoelektiyczny, jest włączona w układ wzmacniacza wstępnego 2, połączony z komparatorem 5, który połączony jest z układem sterowania obwód sygnalizacji 6. Układ zasilania elektrycznego 7 jest połączony z komparatorem 5, układem sterowania obwodów sygnalizacji 6 i z układem wzmacniacza wstępnego 2. Dioda zabezpieczająca 4 jest połączona antyrównolegle z przetwornikiem fotoelektrycznym 3 pracującym w układzie wzmacniacza wstępnego 2.

Elementy elektroniczne są połączone za pośrednictwem ekwipotencjalnych zacisków 0' - 20', z których zacisk 0' reprezentuje połączenie z masą, zacisk 1 - regulowane dodatnie napięcie zasilania, a zacisk 19' - nieregułowane dodatnie napięcie wejściowe zasilania.

Układ wzmacniacza wstępnego 2 zawiera rezystancje R1, R2, R3, kondensatory C1, C2, C3, wzmacniacz operacyjny IC1 i potencjometr P. Rezystancja R1 włączona jest pomiędzy zaciskami 2' i 1', rezystancja R2 pomiędzy zaciskami 0' i 4', a rezystancja R3 pomiędzy zaciskami 5' i 6'. Kondensator C2 jest połączony z zaciskami 0' i 4', od strony dodatniej, kondensator Cl z zaciskami 4' i 1', od strony dodatniej, kondensator C3 z zaciskami 5' i 6'. Potencjometr P jest połączony z zaciskami 4' i 2', a poprzez suwak z zaciskiem 3'. Wzmacniacz operacyjny IC1 ma wejście nieodwracające połączone z zaciskiem 4', a wejście odwracające z zaciskiem 5', przy czym jego wyjście jest połączone z zaciskiem 6'.

Taka struktura układu wzmacniacza wstępnego 2 umożliwia minimalizację prądu ciemnego przetwornika fotoelektrycznego 3, korzystnie stanowiącego fotodiodę. Anoda A3 fotodiody 3 i katoda K4 diody zabezpieczającej 4 są połączone z ekwipotencjalnym zaciskiem 4'. Katoda K3 fotodiody 3 i anoda A4 diody zabezpieczającej 4 są połączone z ekwipotencjalnym zaciskiem 5'.

Komparator 5 zawiera rezystancje R4 i R5, kondensator C4 i wzmacniacz operacyjny IC2. Rezystancja R4 jest włączona między zaciski 3' i 7', rezystancja R5 między zaciski 7' i 8', a kondensator C4 jest połączony z zaciskami 0' i 3' od strony dodatniej. Wzmacniacz operacyjny IC2 jest połączony z zaciskami 6', 7' i 8', odpowiednio przez swe wejście odwracające, wejście nieodwracające i wyjście. Komparator 5 porównuje napięcie wyjściowe układu wzmacniacza wstępnego 2 z napięciom odniesienia wyznaczanym przez potencjometr P.

Układ sterowania obwodów sygnalizacji 6 zawiera rezystancje R7, R8, R9, diody D2, D3, tranzystor T2 i przekaźnik R zaopatrzony w cewkę i trzy zestyki. Rezystancja R7 jest połączona z zaciskami 8' i 9', rezystancja R8 z zaciskami 9' i 0', a rezystancja R9 z zaciskami 1' i 12'. Emiter, baza i kolektor tranzystora T2 połączone są, odpowiednio, z zaciskami 0', 9' i 10'. Katoda K2 i anoda A2 diody D2 są połączone, odpowiednio, z zaciskami 1' i 10', a katoda K i anoda A diody D3 z zaciskami 0' i 11'. Cewka przekaźnika R jest połączona z zaciskami 1' i 10'. Pierwszy zestyk zwiemy przekaźnika R połączony jest z zaciskami 11' i 12', drugi zestyk zwiemy z zaciskami 13' i 14', a zestyk rozwierny z zaciskami 13' i 15'. ^;

Układ zasilania 7 zawiera na wejściu szeregową rezystancję RP, kondensatory C5, C6, C' i C, diodę D1, bezpiecznik F, zabezpieczającą diodę Zenera TR1 i regulator T1. Rezystancja RP jest połączona z zaciskami 17' i 18'. Kondensator C5 jest połączony z zaciskami 0 i 16', ud strony dodatniej, kondensator C6 z zaciskami 0' i 1'od strony dodatniej, kondensator C' z zaciskami 0' i 16', kondensator C” z zaciskami 0' i 1'. Katoda diody D4 jest połączona z zaciskiem 16' a anoda z zaciskiem 17'. Bezpiecznik F jest połączony z /uciskami 18' i 19'. Wyjście regulatora T1 jest połączone z zaciskiem 1', jego wejście z zaciskiem 16', a jego wejście napięcia odniesienie z zaciskiem 0'. Zabezpieczająca dioda Zenera TR1, spełniająca funkcję ogranicznika, jest, włączona między zaciski 0' i 17'.

Układ zasilania 7 zawiera dzielnik napięcia elektrycznie połączony z układem wzmacniacza wstępnego 2 i komparatorem 5, który to dzielnik dostarcza napięcie spoczynkowe dla układu wzmacniacza wstępnego 2 i napięcie odniesienia dla komparatora 5.

Na figurze 4 przedstawiono urządzenie według wynalazku, wykonane w postaci detektora 20 podtrzymywanego przez wspornik mocujący 21. Detektor· 20 wyposażony jest w cylindrycznie wydrążoną obudowę 220 zamkniętą na jednym końcu przez pokrywę 230 otaczającą podkładkę 240, która promieniowo zamyka wewnętrzne wydrążenie obudowy 220. Podkładka 240 utrzymuje potencjometr P. Pokrywa 230 jest utrzymywana na obudowie przez śruby 250. Na swym drugim końcu obudowa 220 osłanja płytę montażową 1 umieszczoną promieniowo względem obudowy 220 w płaszczyźnie obrazu 17 odwzorowującego strefę kontrolowaną 10. Obrzeże 260, mające średnicę cylindrycznego wydrążenia mniejszą niż średnica obudowy, jest przymocowane do drugiego końca obudowy 220, za pomocą śruby 270. Zasadniczo cylindryczny wydrążony kołnierz blokujący

280 jest przymocowany za pomocą śruby 290 do obrzeża 260. Kołnierz blokujący 280 posiada przy jednym z końców stopę 281, która styka się z obrzeżem 260. Wspomniany kołnierz blokujący 280 otacza obiektyw 300 o regulowanej ogniskowej i umożliwia blokowanie ogniskowej za pomocą śrub dociskowych 310 przechodzących przez dwa otwory przelotowe utworzone w swobodnym końcu kołnierza blokującego 280. Obiektyw 300 i kołnierz blokujący 280 są otoczone przez tuleję ochronną 320 przymocowaną do stopki

281 kołnierza blokującego 280 za pośrednictwem kryzy 321 i śruby 330. Tuleja ochronna 320 jest wyposażona w filtr ultrafioletowy 340 chroniący obiektyw 300.

Zestaw jest uzupełniony przez nasadkę doprowadzania 350, skierowaną w stronę wypływu emitującej światło emisji płynnego metalu. Detektor 20 tworzy cyllnder o osi zgodnej z osią optyczną 11.

Obudowa 220 i tuleja ochronna 320 wyl^td^^ne są z metalu, charakteryzującego się taką przenikalnością magnetyczną i przewodnością elektryczną, że zapewniają odporność detektora 20 na zakłócenia elektryczne i magnetyczne. Pokrywa 230 i nasadka doprowadzenia 350 chronią detektor 20 przed kurzem. Wszystkie szkodliwe czynniki, elektryczne, magnetyczne, kurz, pochodzące z otoczenia w fabryce, są powstrzymywane przez tuleję ochronną 320, pokrywę 230, nasadkę doprowadzenia powietrza 350 i obudowę 220.

Na figurze 5 przedstawiono drugi przykład wykonania detektora 20 do kontroli wypływu metali płynnych, którego system optyczny i obudowa są identyczne z przedstawionymi na fig. 4. Urządzenie z fig. 5 różni się od przedstawionego na fig. 4 tym, że jest wyposażone w pomocnicze źródło światła 241 z filtrem termicznym, umieszczone na podkładce 240, która utrzymuje również potencjometr P oraz uchwyt zabezpieczający 248, który jest usytuowany wewnątrz pokrywy 230 wyposażonej w żebra chłodzące 231. Pomocnicze źródło światła 241 jest osadzone w oprawce 242 połączonej za pomocą kabla 243 z łączówką stopki lampy 244, zamocowaną w pokrywie 230 za pomocą śruby 245.

Detektor 20 przedstawiony na fig. 5 tym różni się od urządzenia z fig. 4, że płyta montażowa 1 posiada dwie prostokątne poziome szczeliny 102, 103, w sąsiedztwie fotodiody 3. Szczelina 102 jest umieszczona powyżej fotodiody 3, a szczelina 103 - poniżej.

Szczeliny 102, 103 są ścięte pod pewnym kątem, przy czym większy otwór znajduje się od strony pomocniczego źródła światła 241, a mniejszy od strony strefy kontrolowanej 10. Na płycie montażowej 1 rozmieszczone są układ wzmacniacza wstępnego 2, komparator 5, układ sterowania obwodów sygnalizacji 6, układ zasilania elektrycznego 7, układ zabezpieczenia termicznego 101 i generator prądowy 104.

Na figurze 6 przedstawiono rozmieszczenie elementów zamontowanych na płycie montażowej 1, odpowiadającej urządzeniu przedstawionemu na fig. 5. To urządzenie tym się różni od urządzenia zaprezentowanego na fig. 3, że dodatkowo zawiera stopień elektroniczny tworzący układ zabezpieczenia termicznego 101 i generator prądowy 104, przy czym bezpiecznik zasilania F jest połączony z zaciskiem 17', kondensator Cl został usunięty, a układ sterowania obwodów sygnalizacji 6 został zmodyfikowany, tak, że rezystancja R9 jest połączona z zaciskami 20' i 21', a katoda i anoda diody d3 z zaciskami 0' i 20', odpowiednio. Zestyk zwiemy przekaźnika REL1 jest połączony z zaciskami 16' i 21', drugi zestyk zwiemy tego przekaźnika z zaciskami 27' i 26', a jego zestyk rozwiemy z zaciskami 27 i 28'. Cewka przekaźnika REL1 jest połączona z zaciskami 10' i 16', do których dołączona jest również dioda D2, odpowiednio, swą katodą i anodą. Układ sterowania obwodów sygnalizacji 6 zawiera korzystnie zespół zabezpieczający, w postaci rezystancji nieliniowej VDR między zaciskami 26' i 27'.

Układ zabezpieczenia termicznego 101 zawiera rezystancje R15, R16, R17, R18, R19, R20, tranzystor 13, przekaźnik REL2 zaopatrzony w cewkę i zestyk, diodę D5, układ scalony lC5 obejmujący dwa wzmacniacze operacyjne z napięciem odniesienia, oraz czujnik temperatury lC4. Rezystancja R15 jest połączona z zaciskami 35' i 36', rezystancja R16 z zaciskami 0' i 36', rezystancja R17 z zaciskami 33' i 34', rezystancja Rl8 z zaciskami 34' i 35', rezystancja R19 z zaciskami 32' i 33', a rezystancja R20 z zaciskami 0' i 32'. Emiter, baza i kolektor tranzystora T3, odpowiednio, są połączone z zaciskami 0', 36', 37'. Cewka przekaźnika REL2 jest połączona z zaciskami 16' i 37'. Zestyk przekaźnika REL2 jest włączony szeregowo w obwód zasilania lampy halogenowej stanowiącej pomocnicze źródło światła 241, między zaciski 30' i 29'. Katoda i anoda diody D5, odpowiednio, są połączone z zaciskami 16' i 37'. Katoda i anoda napięciowego źródła odniesienia są włączone między zaciski 0' i 38'. Pierwszy wzmacniacz operacyjny układu scalonego IC5 jest połączony z zaciskami 32' i 38', 33', odpowiednio swym wejściem odwracającym, swym wejściem nieodwracającym i swym wyjściem. Drugi wzmacniacz operacyjny układu scalonego IC5 jest połączony z zaciskami 31', 34', 35' odpowiednio swym wejściem odwracającym, swym wejściem niodwracającym i swym wyjściem. Czujnik temperatury IC4 jest połączony z zaciskami 0', 1', 31', odpowiednio, swym wejściem zasilającym ujemnym, wejściem zasilającym dodatnim i wyjściem.

Generator prądowy 104 zawiera rezystancje R10, R11, R12, R13, R14, diodę zabezpieczającą TR2 i wzmacniacz operacyjny lC3. Rezystor R10 jest połączony z zaciskami 6' i 23', rezystor R11 z zaciskami 23' i 25', rezystor R12 z zaciskami 4' i 22', rezystor R13 z zaciskami 22' i 24', a rezystor R14 z zaciskami 24' i 25'. Katoda i anoda diody zabezpieczającej TR2 jest połączona z zaciskami 25' i 0', odpowiednio. Wzmacniacz operacyjny lC3 jest połączony z zaciskami 22', 23' i 24', odpowiednio swym wejściem odwracającym, swym wejściem nieodwracającym i swym wyjściem. Układy zasilania dodatniego napięcia i zasilania ujemnego napięcia wzmacniaczy operacyjnych IC1, IC2 i IC3 czujnika IC4, i układu scalonego IC5 są odpowiednio połączone z zaciskami 1' i 0'.

Działanie zestawu przedstawionego na fig. 1 jest następujące. Kadź odlewnicza 30 przechyla się, płynny metal jest wyrzucany strumieniem przez otwór wylewowy 60 kadzi 30 do przelewu 40, stąd przepływa do kanału 50. Gdy pierwsza porcja metalu osiągnie strefę kontrolowaną 10 o długości zasadniczo większej od szerokości otworu wylewowego 60, detektor 20 przekształca na wartość elektryczną światło wydobywające się z płynnego metalu i wzmacnia tę wielkość elektryczną w sposób odpowiednio stymulujący działanie aparatury kontrolnej.

Jak można zauważyć, bardzo trudne jest precyzyne wyznaczenie dokładnego momentu początku wypływu strugi metalu. Ze względu na szerokość otworu wylewowego 60, metal może wydobywać się z jednej ze stron lub ze środka otworu 60, tak, że położenie spływającej strugi nie będzie stałe, lecz będzie się zmieniać. Utrudnia to regularny wyciek i powoduje wahania wagi wypływających porcji metalu. Jednakże urządzenie według wynalazku, dzięki geometrii strefy kontrolowanej 10 o długości większej niż szerokość otworu wylewowego 60, umożliwia uzyskanie wypływu metalu w stałych porcjach wagowych.

Gdy urządzenie jest wyposażone w pomocnicze źródło światła 241, może być orientowane w czasie fazy regulacji, przed początkiem wypływu płynnego metalu. Po zapaleniu pomocniczego źródła światła promienie świetlne przechodzą przez szczeliny 102, 103 i poprzez obraz szczelin na kadzi odlewniczej 30 ustalają strefę kontrolowaną 10. Urządzenie nastawia się nakładając obraz szczelin 102, 103 na strefę, która ma być kontrolowana. Gdy pomocnicze źródło światła 241 zostaje przez długi czas włączone, wytwarzane ciepło jest odprowadzane przez żebra chłodzące 231. Jeśli czas włączenia jest zbyt długi i temperatura zbyt się podnosi, zespół zabezpieczenia termicznego 101 steruje otwarcie zestyku zasilania elektrycznego pomocniczego źródła światła 241, co powoduje zgaszenie tego źródła światła.

W odmiennym możliwym przykładzie wykonania urządzenia według wynalazku, kontrolowaną strefę 10 umieszczono w innym miejscu, korzystnie na końcu kanału 50.

FIG. 2

FIG. 3

FIG.4

Τί

FIG. 6

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims (9)

1. zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do kontroli wypływu strugi płynnego metalu z kadzi, zaopatrzone w zamontowany w obudowie układ optyczny z zespołem detekcji światła i obiektywem o regulowanej ogniskowej, w której to obudowie osłonięta jest płyta montażowa, na której rozmieszczone są elementy elektroniczne układów kontrolnych, z których układ wzmacniacza wstępnego zawiera przetwornik fotoelektryczny połączony z komparatorem, który połączony jest z układem sterowania obwodów sygnalizacji, a ponadto układy kontrolne połączone są z układem zasilania elektrycznego usytuowanym na płycie montażowej, znamienne tym, że przetwornik fotoelektryczny (3) ma kształt płaskiego obrazu (17) odwzorowującego strefę kontrolowaną (10), a układ zasilania elektrycznego (7) zawiera dzielnik napięcia połączony z wejściem napięcia spoczynkowego układu wzmacniacza wstępnego (2) oraz z wejściem napięcia odniesienia komparatora (5), przy czym obudowa (220) na jednym końcu jest zamknięta przez pokrywę (230), a na przeciwległym końcu obudowy (220) zamontowana jest nasadka doprowadzenia (350) skierowana w stronę wypływu emitującej światło strugi płynnego metalu.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do przetwornika fotoelektrycznego (3) dołączona jest antyrównolegle dioda zabezpieczająca (4).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (220) wykonana jest z metalu o dobrej przenikalności megnetycznej i przewodności elektrycznej dla zachowania odporności na zakłócenia magnetyczne i elektryczne.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w pomocnicze źródło światła (241), przy czym płyta montażowa (1) jest usytuowana pomiędzy strefą kontrolowaną (10) wypływu emitującej światło strugi płynnego metalu, a pomocniczym źródłem światła (241), ponadto w płycie montażowej (1) utworzona jest co najmniej jedna szczelina prostokątna (102, 103) dla współpracy z przetwornikiem fotoelektrycznym (3), który ma kształt wykorzystanej strefy obrazu (17) odwzorowującego strefę kontrolowaną (10), korzystnie prostokąta, przy czym szczelina (102, 103) jest przystosowana do przepuszczania promieni pomocniczego źródła światła (241) dla tworzenia obszaru detekcji po ich przejściu przez ten sam układ optyczny przeznaczony dla światła emitowanego przez strugę płynnego metalu, przy czym do układu wzmacniacza wstępnego (2) dołączony jest generator prądowy (104) do wytwarzania w sposób ciągły sygnału prądowego proporcjonalnego do sygnału prądowego przetwornika fotoelektrycznego (3).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że szczelina (102, 103) w płycie montażowej (1) przylega do przetwornika fotoelektrycznego (3).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że do pomocniczego źródła światła (241) dołączony jest układ zabezpieczenia termicznego (101).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że układ zabezpieczenia termicznego (101) wyposażony jest w czujnik temperatury (IC4) do przetwarzania wskazania temperatury na sygnał elektryczny, który to czujnik (IC4) połączony jest z układem zawierającym obwód wytwarzania sygnału odniesienia o wartości progowej i komparator, oraz wyposażony jest w przekaźnik (REL2), przy czym czujnik temperatury (IC4) oraz obwód wytwarzania sygnału odniesienia połączone są z wejściem komparatora, a przekaźnik (REL2) połączony jest z wyjściem komparatora poprzez układ sterowania obwodów sygnalizacji (6) i z pomocniczym źródłem światła (241).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że pomocnicze źródło światła (241) jest zamocowane w podkładce (240) wydrążonej cylindrycznej pokrywy (230) wyposażonej w zespół chłodzący, korzystnie żebra chłodzące (231).
9. 9. Urządzenie wedługzastrz. 8, mamienie tym, że pomocniczeźródłośóriatła (241) stanowi lampa halogenowa n filtrem tłemicneym dla emitowania światła zimnego.