Opublikowano: 5.XII.1970 MKP G 01 f, 23/00 UKD Twórca wynalazku: Jerzy Miszczyszyn Wlasciciel patentu: Zjednoczone Przedsiebiorstwo Projektowania i Wypo¬ sazania Zakladów Przemyslu Elektro Maszynowego „Prozamet-Bepes" (Oddzial Projektowy Wroclaw,), Wroclaw (Polska) Uklad pneumatyczny do automatycznej regulacji poziomu cieczy, zwlaszcza plynnego metalu na zasadzie pomiaru bezdotykowego Przedmiotem wynalazku jest uklad pneumaty¬ czny do automatycznej regulacji poziomu cieczy, zwlaszcza plynnego metalu na zasadzie pomiaru bezdotykowego.Zagadnienie utrzymania poziomu plynnego me¬ talu w urzadzeniach do lutowania komutatorów maszyn elektrycznych jest podstawowym zagadnie¬ niem warunkujacym ciaglosc produkcji i jakosci wyrobu. Urzadzenie do lutowania komutatorów za¬ opatrzone w zbiornik z plynnym metalem o ni¬ skiej temperaturze krzepniecia winno byc wypo¬ sazone w automatyczny uklad utrzymujacy plyn¬ ny metal na zadanym poziomie poprzez ciagle uzupelnienie metalu w tym zbiorniku.Znane urzadzenie i uklad przeznaczone jest do pomiaru poziomu plynnego metalu w urzadze¬ niach hutniczych zwlaszcza do ciaglego odlewania metali. Stosowane uklady do pomiaru poziomu plynnego metalu dzialaja w oparciu o zaleznosc wydluzenia termicznego rury krystalizatora od poziomu znajdujacego sie wewnatrz rury plyn¬ nego metalu.Pomiar wydluzenia mierzony jest posrednio ukladem dzwigniowym przy czym dzwignia opie¬ ra sie z jednej strony o koncówke wewnetrznej rury krystalizatora wypelnionej plynnym metalem a z drugiej o sprezyne wspólpracujac bezdotyko- wo z dysza zasilana sprezonym powietrzem. Dy¬ sza posredniego dzialania wspólpracujaca , z dzwi¬ gnia, zasilana jest z jednej strony sprezonym po- 20 25 wietrzem, doprowadzanym przewodem przez re¬ duktor, zwezke bez mozliwosci regulacji ustalaja¬ ca stala wielkosc przeplywu a z drugiej przewo¬ dem laczacym ja z* przyrzadem wskazujaco reje¬ strujacym zmienny poziom plynnego metalu w krystalizatorze.Taki uklad moze byc stosowany dla poszcze¬ gólnych Warunków technicznych. Istnienie szeregu elementów posrednich w zasadzie gwarantuje pra¬ widlowe dzialanie ukladu ale stwarza mozliwosc .powstawania wskazan obarczonych bledem.Wyzej wymieniony uklad mechaniczno pneuma¬ tyczny nie moze gwarantowac prawidlowego dzia¬ lania przy pomiarze cisnienia powietrza wyplywa¬ jacego z dyszy przeslanianej dzwignia, poniewaz poziom zwierciadla plynnego metalu przekazywa¬ ny jest posrednio na drodze wydluzenia termicz¬ nego rury krystalizatora, polaczony z dzwignia wsparta na pryzmacie i oparta dodatkowo o spre¬ zyne. Uklad taki pozwala jedynie rejestrowac i wskazywac zmienny poziom lustra plynnego me¬ talu bez mozliwosci automatycznego utrzymania go na zadanej wysokosci. Wbudowana w uklad zwezka ustalajaca stala wielkosc przeplywu nie gwarantuje mozliwosci regulacji stalego przeply¬ wu sprezonego powietrza, które zawsze wykazuje pewne wahanie przeplywu uzaleznione od cisnie¬ nia zasilania z sieci.Zadaniem wynalazku jest opracowanie automa¬ tycznej regulacji poziomu plynnego metalu w do- 613273 61327 4 wolnym naczyniu na bazie elementów pneumaty¬ ki, celem wyeliminowania ukladu mechaniczno pneumatycznego.Uklad wedlug wynalazku eliminuje wady do¬ tychczasowych rozwiazan i daje wysoki stopien pewnosci wskazan oraz praktyczna niemozliwosc rozregulowania w czasie eksploatacji.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalaz¬ ku w ten sposób, ze zastosowano bezdotykowy czujnik umieszczony bezposrednio nad zwiercia¬ dlem plynnego metalu, polaczony przewodem za¬ silajacym go w sprezony gaz poprzez wlaczone szeregowo reduktory cisnienia oraz stabilizator malych przeplywów. Przyklad wykonania jest przedstawiony na rysunku. Czujnik 1 pomiaru po¬ ziomu plynnego metalu wlaczony jest szeregowo w uklad wykonawczy poprzez regulator 5 oraz przetwornik niskiego cisnienia 4, przylaczony do ukladu równolegle.Stala wielkosc wyplywu sprezonego gazu z czuj¬ nika 1 ustalona przez uklad elementów zasilaja¬ cych 2, 3 w zaleznosci od wahania lustra poziomu cieczy uzaleznia wielkosc cisnienia zasilania przed czujnikiem 1 od poziomu lustra plynnego metalu. 15 Pomiar cisnienia zasilania jako funkcja poziomu cieczy dokonywany jest przetwornikiem pneuma¬ tycznym 4. Przetworzona w ten sposób wartosc pomiarowa na sygnal znormalizowany w grani¬ cach 0,2 — 1,0 kg/cm2 jako wartosc odchylki do¬ prowadzona jest do regulatora 5. W regulatorze 5 porównanie wartosci zadanej z rzeczywista powo¬ duje zadzialanie regulatora 5 i powstanie warto¬ sci korekty wysylanej jako sygnal na dowolny ele¬ ment wykonawczy 6 regulujacy doplyw plynnego metalu do zbiornika, utrzymujac w nim w ten sposób staly poziom plynnego metalu. PL PL PLPublished: 5.12.1970 MKP G 01 f, 23/00 UKD Inventor: Jerzy Miszczyszyn Patent owner: United Enterprise of Design and Equipment of Electro-Machinery Plants "Prozamet-Bepes" (Design Branch Wroclaw), Wroclaw (Poland) Pneumatic system for automatic regulation of liquid level, especially liquid metal, based on non-contact measurement The subject of the invention is a pneumatic system for automatic regulation of liquid level, especially liquid metal, based on non-contact measurement. The issue of maintaining the level of liquid metal in devices for soldering commutators of electric machines is a fundamental issue determining the continuity of production and product quality. A device for soldering commutators equipped with a tank of liquid metal with a low solidification temperature should be equipped with an automatic system maintaining the liquid metal at a predetermined level by continuously replenishing the metal in the tank. The known device and system are intended for measuring the level of liquid metal in metallurgical devices, especially for continuous metal casting. The systems used to measure the level of liquid metal operate based on the relationship between the thermal elongation of the crystallizer tube and the level of liquid metal inside the tube. The elongation is measured indirectly using a lever system, where the lever rests on one side on the tip of the inner crystallizer tube filled with liquid metal and on the other on a spring, cooperating contactlessly with a nozzle supplied with compressed air. The indirect-action nozzle, working with a lever, is supplied on one side with compressed air, supplied through a pipe through a reducer, a non-adjustable orifice that establishes a constant flow rate, and on the other side with a pipe connecting it to a device indicating and recording the variable level of liquid metal in the crystallizer. Such a system can be used for specific technical conditions. The existence of a number of intermediate elements essentially guarantees the correct operation of the system, but creates the possibility of producing readings subject to error. The above-mentioned mechanical-pneumatic system cannot guarantee correct operation when measuring the pressure of air flowing from the nozzle shielded by the lever, because the level of the liquid metal mirror is transmitted indirectly via thermal expansion of the crystallizer tube, connected to a lever supported by a prism and additionally supported by a spring. Such a system only allows for the recording and indication of the variable level of the liquid metal mirror, without the ability to automatically maintain it at the desired height. The built-in orifice that sets a constant flow rate does not guarantee the possibility of regulating a constant flow of compressed air, which always shows some flow fluctuation depending on the supply pressure from the network. The aim of the invention is to develop an automatic regulation of the level of liquid metal in an open vessel based on pneumatic elements in order to eliminate the mechanical-pneumatic system. The system according to the invention eliminates the disadvantages of the existing solutions and provides a high degree of indication reliability and the practical impossibility of deregulation during operation. This problem was solved according to the invention by using a non-contact sensor placed directly above the surface of the liquid metal, connected by a line supplying it with compressed gas through pressure reducers and a low-flow stabilizer connected in series. An example is shown in the drawing. Sensor 1, measuring the liquid metal level, is connected in series to the actuator system via a controller 5 and a low-pressure transducer 4, connected to the system in parallel. The constant flow rate of compressed gas from sensor 1, established by the system of supply elements 2 and 3, depending on the fluctuations in the liquid level, makes the supply pressure upstream of sensor 1 dependent on the liquid metal level. 15 The measurement of the supply pressure as a function of the liquid level is performed by a pneumatic transducer 4. The measured value converted into a standardized signal within the range of 0.2 - 1.0 kg/cm2 as a deviation value is fed to the controller 5. In the controller 5, the comparison of the set value with the actual value causes the controller 5 to operate and creates a correction value sent as a signal to any actuator 6 regulating the flow of liquid metal into the tank, thus maintaining a constant level of liquid metal in it. PL PL PL