PL66118B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.VIII.1972 66118 KI. 421,9/51 MKP GOln 19/10 CZYTELNIA Polskie) Izeflfltspoliitj fr'-':- Twórca wynalazku: Adam Wejwoda Wlasciciel patentu: Bielska Fabryka Armatur „Befa" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Bielsko-Biala (Polska) Przyrzad pojemnosciowy do pomiaru wilgotnosci, zwlaszcza mas formierskich w odlewnictwie metali oraz ich stopów Przedmiotem wynalazku jest przyrzad pojemnos¬ ciowy do pomiaru wilgotnosci, zwlaszcza mas for¬ mierskich w odlewnictwie metali oraz ich stopów.Okreslanie wilgotnosci mas formierskich — ze wzgledu na rózny sklad, temperature i zageszcze¬ nie tych mas — jest trudne, w szczególnosci w za¬ kresie wykonania prostego przyrzadu, eliminuja¬ cego wplyw na wynik pomiaru wskazanych wyzej czynników ubocznych. Dlatego znane przyrzady do mierzenia wilgotnosci, oparte na zasadzie pomiaru opornosci elektrycznej, nie nadaja sie do stoso¬ wania w przypadku mas formierskich oraz innych cial sypkich. Do pomiarów wilgotnosci cial syp¬ kich stosowane sa znane wilgotnosciómierze po¬ jemnosciowe, które jednakze wykazuja pewne ogra¬ niczenia, zwlaszcza w zastosowaniu do mas for¬ mierskich stosowanych w odlewnictwie metali oraz ich stopów — przykladowo w odlewniach zeliwa.Znane wilgotnosciómierze pojemnosciowe nie mo¬ gly byc stosowane w odlewnictwie metali ze wzgle¬ du na budowe czujnika kondensatorowego, która utrudniala lub nawet uniemozliwiala nalezyte i jed¬ nakowe zageszczanie badanej masy formierskiej.Z identycznych badz podobnych powodów, znane urzadzenia o podobnym przeznaczeniu, nie mogly byc równiez stosowane do pomiarów wilgotnosci mas formierskich znajdujacych sie na zwalach, tasmach przenosników i w podobnych warunkach, jak?eTT spotyka sie najczesciej w odlewniach i for- mierniach.W przypadku pomiaru wilgotnosci mas formier¬ skich wystarczajacym jest na ogól pomiar wyko- 10 30 nany z dokladnoscia ±0,5%; z tego wzgledu nie jest potrzebny tak szeroko rozbudowany uklad elektryczny, jak to ma miejsce w znanych wilgot- nosciomierzach. W ciezkich warunkach eksploata¬ cyjnych znane przyrzady nie zdawaly egzaminu ze wzgledu na szybkie wycieranie sie okladzin czuj¬ ników kondensatorowych w zetknieciu z piaskiem stanowiacym glówny skladnik mas formierskich.Wplywalo to po krótkim okresie eksploatacji przy¬ rzadu na pojemnosc czujnika, znieksztalcajac wy¬ niki pomiarów. Z tych i podobnych przyczyn, po¬ wodowanych przede wszystkim wspomnianymi wy¬ zej, ciezkimi warunkami pracy panujacymi w od¬ lewniach (zapylenie, opary, podwyzszone tempera¬ tury itp.), znane przyrzady ulegaly czestym awa¬ riom, wymagajac kosztownych napraw, badz tez nawet stajac sie calkowicie bezuzyteczne.Celem wynalazku bylo wyeliminowanie wskaza¬ nych wyzej niedogodnosci. Cel ten zostal osiagnie¬ ty w wyniku skonstruowania przyrzadu (wilgot- nosciomierza) pojemnosciowego, w którym konden¬ sator kontaktujacy Sie bezposrednio z badana ma¬ sa formierska, wchodzacy w sklad czujnika kon¬ densatorowego (pojemnosciowego), ma ksztalt od¬ cinka rury walcowej, której pobocznica sklada sie z dwóch poludnikowych segmentów wykonanych korzystnie z blachy miedzianej, z których jeden jest pokryty cienka warstwa materialu izolacyj¬ nego — oraz z dwóch polaczonych z nimi i prze¬ dzielajacych je segmentów wykonanych z tworzy¬ wa izolacyjnego. Segmenty metalowe (np. miedzia¬ ne) maja zaciski dla przewodów elektrycznych, 661183 a calosc wyposazona jest w rekojesc z tworzywa izolacyjnego. W górnej czesci tego rurowego kon¬ densatora znajduje sie obrzeze ustalajace glebo¬ kosc zanurzenia kondensatora w badana mase.Odmiana przyrzadu wedlug wynalazku ma kon¬ densator czujnikowy w ksztalcie rury walcowej z jednym dnem, przy czym rurowa pobocznica jest wykonana korzystnie z miedzi lub jej stopu, zas dno z tworzywa izolacyjnego. W dnie jest osadzo¬ na wkladka metalowa pokryta cienka warstwa izolacyjna, wyposazona w zacisk dla przewodu elektrycznego. Na wzmiankowanej rurze jest osa¬ dzona przesuwna opaska, która mozna zaciskac w wybranym polozeniu, wykonana z metalu i wypo¬ sazona w zacisk dla przewodu elektrycznego.Przyrzad wedlug wynalazku jest prosty w bu¬ dowie oraz bardzo tani. Jednoczesnie jest on trwa¬ ly i odporny na ciezkie warunki pracy, jakie spo¬ tyka sie w odlewniach, a ponadto bardzo latwy i prosty w obsludze i stosowaniu. Urzadzenie ma nieduze wymiary, jest lekkie, przenosne i calko¬ wicie uniezaleznione od zródla zasilania w energie elektryczna. Przyrzad umozliwia natychmiastowy pomiar wilgotnosci mas formierskich stosowanych w odlewnictwie metali i ich stopów, w kazdych spotykanych warunkach. Nalezy dodac, ze doklad¬ na znajomosc wilgotnosci masy formierskiej stoso¬ wanej do wykonywania form odlewniczych, ma bardzo duzy wplyw na warunki produkcyjne i pozwala w znacznym stopniu ograniczyc wady i braki wykonywanych odlewów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat elek¬ tryczny przyrzadu, fig. 2 i 3 — kondensator czuj¬ nika przeznaczony w szczególnosci do stosowania wtedy, gdy badana masa formierska znajduje sie na zwalach lub w podobnych warunkach — odpo¬ wiednio w widoku z przodu oraz w widoku z góry oraz fig. 4 — kondensator czujnika przeznaczony do stosowania zwlaszcza w laboratoriach w prze¬ kroju pionowym.Przyrzad sklada sie z czterech zasadniczych ze¬ spolów: z zespolu zasilania a, zespolu generacyj¬ nego wysokiej czestotliwosci b, zespolu czujniko¬ wego c oraz zespolu pomiarowego d (fig. 1). W sklad zespolu a wchodzi zródlo zasilania 1 w postaci najlepiej ogniwa suchego dajacego prad staly o na¬ pieciu 9 V, wylacznik 2 oraz korektor napiecia po¬ czatkowego 3.Glównymi elementami zespolu b sa tranzystor 4 oraz obwód rezonansowy zawierajacy cewke in¬ dukcyjna 5 i kondensator 6, przy czym te trzy elementy tworza lacznie wlasciwy generator, pradu wysokiej czestotliwosci. Alternatywnie cewka 5 i kondensator 6 moga zostac zastapione krysztalem kwarcowym 7. Ponadto w sklad zespolu b wcho¬ dza opory 8, 9, 10, 11 i 12 oraz kondensatory 13 i 14, pelniace w tymze zespole powszechnie znana role elementów pomocniczych, zapewniajacych wla¬ sciwa prace tego zespolu.Zespól czujnikowy c jest obwodem rezonanso¬ wym skladajacym sie z cewki indukcyjnej 15 oraz kondensatora 16. Alternatywnie — w odmianie przyrzadu — zespolem czujnikowym c jest obwód rezonansowy w postaci cewki indukcyjnej 17 oraz 66118 4 kondensatora 18. W dalszej swej odmianie przy¬ rzad zawiera obydwa wymienione wyzej obwody rezonansowe, to jest zarówno cewke 15 oraz kon¬ densator 16 jak i cewke 17 oraz kondensator 18, 5 przy czym w tym przypadku przyrzad jest wypo¬ sazony dodatkowo w przelacznik 19, który umozli¬ wia korzystanie z pierwszego lub drugiego obwodu rezonansowego.Zespól pomiarowy d jest typowym, znanym 10 mostkiem pomiarowym, w sklad którego wchodza cztery, prostowniki 20, 21, 22 i 23 oraz mikroampe- romierz 24 wyskalowany odpowiednio w procen¬ tach wilgotnosci.W przyrzadzie przeznaczonym w szczególnosci 15 do pomiaru wilgotnosci masy formierskiej znaj¬ dujacej sie na zwalach, przenosnikach, w zasob¬ nikach lub w podobnych warunkach, kondensator 16 (fig. 2 i 3), wchodzacy w sklad zespolu czuj¬ nikowego c, ma ksztalt odcinka kolowo—wal- 20 cowej rury, która sklada sie z dwóch poludniko¬ wych, metalowych segmentów 25 i 26 oraz z dwóch polaczonych z nimi trwale i przedzielajacych je segmentów 27 i 28, wykonanych z tworzywa izola¬ cyjnego. Segmenty metalowe 25 i 26 zaopatrzone 25 sa w zaciski 29 i 30, przy czym te zaciski sluza do przylaczenia przewodów elektrycznych 31 i 32.Calosc wyposazona jest w górnej swej czesci w re¬ kojesc 33, która jest wykonana z materialu izo¬ lacyjnego. Kondensator 16 posiada dalej, w górnej 30 swej czesci (pod rekojescia 33), na dwóch odcin¬ kach swego obwodu, koliste obrzeze 34 i 35, wy¬ stajace na zewnatrz, pod katem prostym w stosunku do jego rurowej pobocznicy. To obrze¬ ze 34 i 35 tworzy calosc z metalowymi segmen- 35 tami 25 i 26 i wykonane jest w drodze odpowied¬ niego odgiecia górnej czesci tych segmentów. Glów¬ nym zadaniem obrzeza 34 i 35 jest ustalanie zaw¬ sze jednakowej glebokosci zanurzenia kondensa¬ tora 16 w mase formierska, której wilgotnosc 40 podlega pomiarowi. Ponadto to obrzeze 34 i 35 slu¬ zy do przymocowania do niego od góry, za pomoca srub 36 i 37, rekojesci 33 — przy czym te zlacza srubowe wykorzystane sa równoczesnie jako wspomniane wyzej zaciski 29 i 30 dla przewo- 45 dów 31 i 32.Jeden z segmentów 25, 26 jest pokryty calko¬ wicie, to znaczy obustronnie, materialem izolacyj¬ nym.W odmianie przyrzadu nadajacej sie do stoso- 50 wania zwlaszcza w laboratoriach, kondensator 18 (fig. 4), wchodzacy w sklad zespolu czujnikowego c, ma ksztalt kolowo-walcowego naczynia z jed¬ nym dnem. Naczynie to, w celu okreslenia wil¬ gotnosci masy formierskiej, napelnia sie dana ma- 55 sa do odpowiedniej wysokosci. Pobocznica 38 tego naczynia jest wykonana z metalu, zas jego dno 39 — z tworzywa bedacego izolatorem. W dnie 39 jest osadzona wspólsrodkowo, trwale i nieruchomo metalowa wkladka 40, wyposazona w zacisk 41 60 sluzacy do podlaczenia przewodu 42. Wkladka 40 jest pokryta cienka warstwa izolacyjna i ma ksztalt plaskiej, okraglej plytki o nieduzej grubosci, wpu¬ szczonej w dno 39 w ten sposób, ze tworzy ze scianka dna znajdujaca sie wewnatrz wspomnia- 65 nego wyzej naczynia, jedna wspólna, plaska po-66118 6 wierzchnie. Calosc z wymieniona wyzej plaska plytka stanowi gwintowany czop 43, przechodzacy na wylot przez dno 39, przy czym na czopie tym nakrecona jest od dolu nakretka 44, mocujaca za¬ razem wkladke 40 jak i zacisk 41 do dna 39.Zacisk 41, czop 43 oraz nakretke 44 kryje w so¬ bie kolowo-walcowe wglebienie 45 wykonane od dolu, to znaczy w zewnetrznej, plaskiej scianie (w podstawie) dna 39. Przewód 42 wyprowadzony jest przez otworek 46 wywiercony poziomo w dnie 39.Na pobocznicy 38 kondensatora 18 (fig. 4) jest osadzona metalowa opaska 47, która moze byc przesuwana w kierunku pionowym i zaciskana na odpowiedniej wysokosci przy pomocy zacisku 48, wyposazonego w srube lub wkret 49. Zacisk 48 sluzy jednoczesnie jako przylacze dla przewodu elektrycznego 50.Dzialanie przyrzadu jest oparte na zaleznosci miedzy wilgotnoscia masy formierskiej a jej wla¬ snosciami dielektrycznymi. Zmiany wilgotnosci ma¬ sy powoduja zmiane jej wspólczynnika przenikal- nosci dielektrycznej. Tym samym wprowadzanie miedzy okladziny kondensatora 16 wzglednie 18 mas formierskich o róznym stopniu zawilgocenia, powoduje zmiane pojemnosci tego kondensatora, co z kolei wplywa na zmiane czestotliwosci pradu w obwodzie, a tym samym na natezenie pradu od¬ czytywane na mikroamperomierzu 24, który oczy¬ wiscie jest wyskalowany odpowiednio w procen¬ tach wilgotnosci. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Przyrzad pojemnosciowy do pomiaru wilgot¬ nosci, zwlaszcza mas formierskich w odlewnictwie metali oraz ich stopów, zawierajacy korzystnie wlasne zródlo zasilania w energie elektryczna, np. w postaci ogniwa suchego dajacego prad staly o napieciu 9 V, generator pradu wysokiej czesto¬ tliwosci, uklad pomiarowy z mikroamperomierzem, korektor napiecia poczatkowego oraz czujnik kon¬ densatorowy wykonany jako obwód rezonansowy, w sklad którego wchodzi cewka indukcyjna i kon¬ densator kontaktujacy sie z badana masa formier¬ ska, znamienny tym, ze kondensator (16) wcho¬ dzacy w sklad czujnika ma ksztalt odcinka rury, korzystnie kolowo-walcowej, której pobocznica 5 sklada sie z dwóch poludnikowych segmentów (25) i (26), wykonanych z tworzywa bedacego dobrym przewodnikiem elektrycznosci, z których jeden jest obustronnie pokryty cienka warstwa materialu izo¬ lacyjnego — oraz z dwóch polaczonych z nimi 10 trwale i przedzielajacych je poludnikowych seg¬ mentów (27) i (28), wykonanych z tworzywa izo¬ lacyjnego, przy czym segmenty (25) i (26) sa zao¬ patrzone w zaciski (29) i (30), sluzace do przyla¬ czenia przewodów elektrycznych (31) i (32), zas ca- 15 losc wyposazona jest u góry w rekojesc (33) wy¬ konana z materialu izolacyjnego.

2. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kondensator (16) majacy ksztalt rury, posiada w górnej swej czesci, na calym swym obwodzie 20 lub na czesci badz kilku czesciach tego obwodu, obrzeze (34), (35) wystajace na zewnatrz wspom¬ nianego ksztaltu rurowego, ustalajace glebokosc za¬ nurzenia tegoz kondensatora (16) w badana mase formierska. 25

3. Odmiana przyrzadu wedlug zastrz. 1, wyposa¬ zona w czujnik kondensatorowy, znamienna tym, ze kondensator (18) ma ksztalt odcinka rury, ko¬ rzystnie kolowo-walcowej, z jednym dnem, której pobocznica (38) jest wykonana z tworzywa beda- 30 cego dobrym przewodnikiem elektrycznosci, zas dno (39) z tworzywa izolacyjnego, przy czym w tym dnie (39) jest osadzona wkladka (40), wyko¬ nana z dobrego przewodnika elektrycznosci, po¬ kryta cienka warstwa izolacyjna i zaopatrzona w 35 zacisk (41) sluzacy do przylaczenia przewodu elek¬ trycznego (42).

4. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze na zewnetrznej powierzchni pobocznicy (38) kon¬ densatora (18) majacego ksztalt rury, jest osadzona 40 przesuwnie i z mozliwoscia zaciskania opaska (47), wykonana z przewodnika elektrycznosci, wyposa¬ zona w zacisk (48) sluzacy do przylaczenia prze¬ wodu elektrycznego (50).KI. 421,9/51 66118 MKP GOln 19/10 PZG w Pat)., zam. 1097-72, nakl. 210+20 egz. Cena zl 10,— PL PL