PL87977B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do ciaglej kontroli zuzycia energii elektrycznej pradu stalego, zwlaszcza w procesach elektrolizy.

Dotychczas pomiar energii elektrycznej pradu stalego, zwlaszcza w procesach elektrolizy, dokonywany byl sumarycznie dla wszystkich urzadzen odbiorczych wlaczonych w obwód pradu stalego, na przyklad dla wszystkich elektrolizerów sieci elektrolizy, najczesciej przy uzyciu licznika magnetoelektrycznego lub uniwersal¬ nego licznika pradu stalego. Pomiary woltogodzin pradu stalego obejmuja zakres od zera do wartosci nominalnej mierzonego napiecia stalego.

Urzadzenie do pomiaru znanym sposobem przedstawione jest w katalogu firmy „Fernsteuergerate" D-6/70 na stronie 29.

Znane urzadzenie sklada sie ze wzmacniacza pradu stalego o charakterystyce liniowej i z silnika magneto¬ elektrycznego, z którym zblokowana jest przekladnia dopasowujaca, napedzajaca, numerator cyfrowy. Wzmac¬ niacz zasilany jest napieciem stalym stabilizowanym, ze stabilizatora wlaczonego do sieci pradu zmiennego.

Napiecie mierzone doprowadza sie do wzmacniacza. Sygnal wyjsciowe ze wzmacniacza, proporcjonalny do napiecia mierzonego, doprowadzony jest poprzez opór dopasowujacy, do silnika magnetoelektrycznego. Pred¬ kosc obrotów tego silnika jest proporcjonalna do napiecia ze wzmacniacza a wiec równiez proporcjonalna do napiecia mierzonego.

Znane urzadzenie wlaczone do zródla pradu kontrolowanego oblicza calke napiecia w okreslonym przedziale czasowym, podajac wynik w postaci cyfrowej.

Stosowany dotychczas sposób pomiaru woltogodzin pradu stalego przy pomocy uniwersalnych urzadzen, o zakresie od zera do wartosci nominalnej mierzonego napiecia, nie zapewnia dostatecznej rozdzielczosci przy pomiarze napiecia, o wartosci nominalnej kilkudziesieciu woltów, jakie wystepuje na zespole elektrolizerów.

Wedlug wynalazku sposób ciaglej kontroli zuzycia energii elektrycznej pradu stalego polega na tym, ze ustala sie próg zadzialania przetwornika analogowo-czestotliwosciowego, w zaleznosci od zakresu mierzonego2 87 977 napiecia i zadanej dokladnosci pomiaru, przez odpowiedni dobór napiecia diod Zenera laczonych szeregowo i rezystancji opornika wdyskryminatorze napiecia, który odcina stala okreslona czesc napiecia od napiecia mierzonego, przez co przetwornik analogowo czestotliwosciowy calkuje tylko czesc mierzonego napiecia.

Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z dyskryminatora napiecia, przetwornika analogowo-czestotliwo- sciowego, dzielnika czestotliwosci, ukladu formujacego impulsy sterujace stopniem wyjsciowym, elektronicznego ukladu przelaczajacego i numeratora elektromechanicznego impulsów.

Dyskryminator napiecia, ponizej okreslonego napiecia, polaczony jest z przetwornikiem analogowo-czesto- tliwosciowym, z kompensacja temperatury, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem dzielnika czestotliwosci a poprzez uklad formujacy impulsy sterujace stopniem wyjsciowym i uklad przelaczajacy, polaczony jest z numeratorem cyfrowym. Przetwornik analogowo-czestotliwosciowy, dzielnik czestotliwosci, uklad formujacy impulsy, uklad przelaczajacy i numerator cyfrowy polaczone sa równiez z zasilaczem napiecia,a numerator cyfrowy polaczony jest takze ze zródlem pradu mierzonego. : a ; -* Kpntrola zuzycia energii elektrycznej pradu stalego, zwlaszcza w procesach elektrolizy, sposobem i przy ) pomocy urzadzenia wedlug wynalazku na drodze pomiarów integrowanego napiecia wystepujacego na elektroli- i zerach badanej grupy elektro Iizerów, pozwala na przeprowadzenie pomiaru przy wysokiej rozdzielczosci i pozwalajacej na uchwycenie zmian napiecia mierzonego zródla rzedu 0,001 wolta przy nominalnym napieciu od 60 do 100 woltów i umozliwia dokonywania odczytu w postaci cyfrowej bezposrednio na stanowisku pracy.

Urzadzenie do ciaglej kontroli zuzycia energii elektrycznej pradu stalego sposobem wedlug wynalazku objasniono blizej w przykladzie wykonania przedstawionym schematycznie na rysunku. Urzadzenie sklada sie z dyskryminatora 1 napiecia, ponizej okreslonego napiecia, przetwornika 2 analogowo-czestotliwosciowego, dzielnika 3 czestotliwosci, ukladu 4 formujacego impulsy sterujace stopniem wyjsciowym, elektronicznego ukladu 5 przelaczajacego, numeratora 6 elektromechanicznego i z zasilacza 7 z kompensacja temperatury, polaczonych w uklad elektroniczny wedlug schematu przedstawionego na rysunku.

Dyskryminator 1 napiecia sklada sie z diod Zenera polaczonych szeregowo i opornika. Umozliwia on odciecie sygnalu napieciowego o stalej okreslonej wartosci. Przetwornik 2 analogowo-czestotliwosciowy ma na celu przetworzenie poziomu napiecia przejawiajacego sie na jego wejsciu na ciag impulsów, których ilosc w jednostce czasu jest proporcjonalna do wielkosci tego napiecia. Posiada on dwa wzmacniacze operacyjne, z których jeden pracuje jako komparator. Dzielnik 3 czestotliwosci zastosowano ze wzgledu na to, ze odczyt mierzonego napiecia integrowanego odbywa sie przy pomocy numeratora 6 elektromechanicznego. Dzielnik 3 wykonano z dwóch obwodów scalonych, z których kazdy stanowi podwójny przerzutnik bistabilny. W wyniku tego nastepuje podzial czestotliwosci w stosunku 16:1.

W celu zapewnienia wlasciwej pracy numeratora 6 elektromechanicznego impulsy podawane na styki wejsciowe numeratora 6 poddaje sie standaryzacji przy pomocy ukladu 4 formujacego impulsy, zawierajacego uniwibrator, z którego wychodza impulsy o jednakowym czasie trwania i jednakowej amplitudzie. Uklad 5 elektroniczny przelaczajacy wspólpracuje z numeratorem 6 elektromechanicznym w ten sposób, ze podawane na jego wejscie impulsy napieciowe przeksztalcone sa na impulsy pradowe sluzace do napedzania elektromagnesu numeratora 6. Uklad ten wykonany jest na typowym tranzystorze sredniej mocy. Zastosowany w urzadzeniu zasilacz 7 z kompensacja temperatury charakteryzuje sie tym, ze napiecie dostarczane jest na jego wejscie z tego samego punktu co napiecie mierzone. W zwiazku z powyzszym urzadzenie nie wymaga dodatkowego zródla zasilania, na przyklad z sieci 220 woltów. Ze wzgledu na stale zmiany napiecia mierzonego w celu uzyskania duzej stalosci napiecia wyjsciowego z zasilacza 7 zastosowany jest w nim uklad zlozony z polaczonych kaskadowo diod Zenera dodatkowo kompensowanych termicznie.

Urzadzenie umieszczone jest w zwartej obudowie z wycietym okienkiem, w którym ukazuja sie cyfry numeratora, i z uszczelnionym wylotem, sluzacym do wprowadzenia przewodu od zródla napiecia mierzonego.

Obudowa jest hermetycznie zamknieta, chroniaca wnetrze przed wnikaniem gazów i pylów. Urzadzenie zainstalowane jest w poblizu elektro I izerów na slupie nosnym hali elektrolizy i przylaczone przy pomocy izolowanych przewodów o przekroju 1 mm do zródla napiecia mierzonego, to jest jeden koniec do oszynowania katodowego pierwszego elektroIizera, a drugi koniec przewodu do oszynowania anodowego ostatniego elektroli- zera zespolu elektro I izerów. Przewód wprowadzony jest do obudowy urzadzenia i przylaczony do zacisków wejsciowych dyskryminatora napiecia. Wlot przewodu do obudowy uszczelniony jest uszczelka gumowa.

Pomiary przeprowadza sie przez dokonanie odczytów stanu licznika w szesciogodzinnych odstepach czasu.

Ilosc woltogodzin okresla sie przez odjecie wartosci kolejnych odczytów. Przez podzielenie ilosci woltogodzin przez czas pomiaru oblicza sie srednie napiecie w okresie pomiarowym. Porównujac ilosc woltogodzin w róznych okresach takich samych odcinków czasu lub dla róznych zespolów elektroI izerów dokonuje sie oceny pracy tych zespolów.87977 3 Zastosowany w urzadzeniu przetwornik analogowo-czestotliwosciowy pozwala na przetwarzanie z bledem rzedu 0,01% przy czym rozdzielczosc jest rzedu 0,001 wolta przy napieciu mierzonym, zawierajacym sie w granicach od 60 do 100,woltów.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób ciaglej kontroli zuzycia energii elektrycznej pradu stalego zwlaszcza w procesach elektrolizy polegajacy na periodycznym odczytywaniu wartosci zintegrowanego napiecia na zaciskach kontrolowanego zródla pradu stalego, znamienny tym, ze w zaleznosci od wielkosci mierzonego napiecia i wymaganej dokladnosci pomiaru ustala sie próg zadzialania przetwornika (2) analogowo czestotliwosciowego przez odciecie sygnalu napieciowego o stalej okreslonej wartosci przez odpowiedni dobór napiecia diod Zenera laczonych szeregowo i zmiane rezystancji opornika wdyskryminatorze (1) napiecia.

2. Urzadzenie do ciaglej kontroli zuzycia energii elektrycznej pradu stalego, zwlaszcza w procesach elektrolizy wyposazone w calkujacy numerator cyfrowy napedzany z predkoscia proporcjonalna do wielkosci napiecia mierzonego, znamienne tym, ze zawiera dyskryminator (1) napiecia polaczony z przetworni¬ kiem (2) analogowo-czestotliwosciowym, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem dzielnika (3) czestotliwosci, a poprzez uklad (4) formujacy impulsy sterujace stopniem wyjsciowym i uklad (5) przelaczajacy, polaczony z numeratorem (6) cyfrowym, przy czym przetwornik (2) analogowo czestotliwosciowy, dzielnik (3) czestotli¬ wosci, uklad (4) formujacy impulsy, uklad (5) przelaczajacy i numerator (6) cyfrowy polaczone sa z zasilaczem (7) napiecia, a numerator (6) cyfrowy polaczony jest takze ze zródlem pradu mierzonego.