RO119391B1

RO119391B1 - Dispozitiv pentru detectarea apariţiei unui jet de metal lichid şi utilizarea dispozitivului

Info

Publication number: RO119391B1
Application number: RO95-00510A
Authority: RO
Inventors: Bruno Heidinger; Nadai Gilles De; Pascal Beccara
Original assignee: Pont-A-Mousson S.A.
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 2004-08-30
Also published as: HU9500696D0; BR9307028A; BG99492A; AU4966093A; CZ62195A3; RU95109097A; WO1994006023A1; RU2106224C1; DE69315219T2; HUT70774A; BG62536B1; PL171994B1; EP0659279B1; DE69315219D1; PL308124A1; EP0659279A1

Abstract

Prezenta invenţie se referă la un dispozitiv pentru detectarea apariţiei unui jet de metal lichid şi la o utilizare a dispozitivului. Utilizând un procedeu cunoscut de detectare a unui jet de metal lichid, este formată, prin intermediul unei surse de lumină (241), o imagine a unei zone de supraveghere (10) cuprinsă între două planuri (14 şi 15) secante, fiind apoi formată o imagine a unui jet de metal incandescent, luminozitatea imaginii urmând a fi convertită într-o mărime electrică ce este transmisă ca informaţie funcţională. Dispozitivul conform invenţiei cuprinde un sistem optic de detectare a luminii, care este alcătuit dintr-un obiectiv cu focalizare reglabilă, un traductor fotoelectric, în particular, o fotodiodă (3), un convertor (2), un comparator (5), un etaj intermediar (6), un etaj de alimentare electrică (7) şi o sursă de lumină (241). Invenţia se mai referă la o utilizare a dispozitivului, pentru detectarea apariţiei primei picături dintr-un jet de metal lichid, provenit de la un cioc (60) de scurgere, cu largă deschidere, al unei oale (30) de turnare. ŕ

Description

Prezenta invenție se referă la un dispozitiv pentru detectarea apariției unui jet de metal lichid și la o utilizare a acestuia. Dispozitivul conform invenției permite detectarea apariției unui jet de metal lichid, provenit de la un cioc de scurgere, de exemplu, al unei oale de turnare sau al unui canal. Invenția se referă, de asemenea, la o utilizare a dispozitivului conform invenției, pentru detectarea apariției primei picături dintr-un jet de metal lichid, în vederea obținerii de piese metalice, turnate, de o aceeași greutate.

Dispozitivele utilizate pentru controlul nivelului de metal lichid, care emite radiații infraroșii, cuprind un fotoelement standard prevăzut cu măști care delimitează o zonă sensibilă (a se vedea, de exemplu, documentul FR-A-2 286 373).

Astfel de dispozitive se limitează la a realiza detectarea nivelului unui lichid închis într-un recipient. Imaginea este, efectiv, formată printr-o fereastră alungită, practicată în mască, vizând o zonă a suprafeței libere a băii. Prin urmare, va fi detectată o deplasare verticală a întregii suprafețe a băii. Acest dispozitiv nu permite însă detectarea sistematică a apariției unui jet de metal, căci în această situație, apariția metalului nu urmărește o suprafață plană sau rectilinie, cum este cazul ridicării nivelului de metal lichid dintr-o oală.

în plus, senzorul dispozitivelor cunoscute, menționate, este unul obișnuit, fiind prevăzut cu o mască care formează fereastra, ceea ce face ca o parte a suprafeței eficace să fi fost suprimată, fapt care conduce la o pierdere de randament a senzorului.

în plus, acesta nu este prevăzut pentru a putea realiza orientarea dispozitivelor cunoscute, în direcția zonei de supraveghere, în care se presupune că ar putea trece un jet de metal incandescent, prin crearea unei imagini a respectivei zone, care să permită efectuarea unui prereglaj.

Se cunoaște din documentul DE-A-3 129 217, un sistem de detectare a porțiunii finale a unui jet de metal lichid, care permite:

1) formarea unei imagini optice a unei zone de supraveghere, pe un traductor fotoelectric, zona menționată fiind situată dedesubtul recipientului cu metal și fiind delimitată de patru plane ale căror unghiuri formate între ele sunt astfel dispuse, încât formează un dreptunghi;

2) transformarea în mărimi electrice a luminii provenite de la metal, imediat după ce acesta a ajuns în zona cuprinsă între respectivele plane;

3) transmiterea mărimii electrice, care constituie informația funcțională.

Dispozitivul cunoscut, menționat, prezintă limitări, deoarece el a fost prevăzut să detecteze prezența zgurii de la sfârșitul curgerii. Deci este cunoscută poziționarea pe care o ia jetul de metal lichid în cădere, ca fiind pe direcție verticală, sub oala de turnare, fapt care nu pune probleme de dimensionare și nici de adoptare a vreunei forme pentru zona de supraveghere. Dacă ea este dreptunghiulară, acest lucru este datorat utilizării unei camere de luat vederi, pentru înregistrare pe bandă, și nu datorită alegerii unei forme geometrice, funcție de poziționarea căderii jetului de metal.

în mod specific, prezenta invenție permite detectarea primei picături de metal provenit de la un cioc de scurgere. Cum, în general, ciocurile de scurgere prezintă o largă deschidere, rezultă că poziționarea jetului de metal apărut nu este dinainte cunoscută.

Pentru aceasta, trebuie supravegheată o zonă, de o astfel de mărime și formă geometrică, care să-i permită să înglobeze toate punctele de cădere posibile, ale jetului de metal.

Ar fi extrem de gravă nedetectarea apariției unui metal a cărui temperatură este superioară punctului său de topire.

Problema tehnică, pe care o rezolvă prezenta invenție, este detectarea aproape instantanee a apariției unui jet de metal incandescent, prin detectarea apariției primei picături de metal provenit de la un cioc de scurgere al unei oale de turnare.

RO 119391 Β1

Prezenta invenție are, ca obiect, un dispozitiv de detectare a apariției unui jet de me- 50 tal lichid, de tipul celor care cuprind, montat într-o carcasă, un sistem preponderent optic și de detecție a luminii provenite de la o zonă de supraveghere cuprinsă între cel puțin două plane secante, sistem ce cuprinde un obiectiv cu focalizare reglabilă și, pe o placă electronică, un convertor conectat electric la un traductor fotoelectric, respectiv o fotodiodă, convertorul menționat fiind conectat la un comparator cu prag, el însuși conectat la un etaj interme- 55 diar, convertorul, comparatorul cu prag și etajul intermediar fiind conectate la un etaj de alimentare electrică, dispozitivul conform invenției mai cuprinzând o sursă de lumină, o placă electronică fiind situată între zona de supraveghere, de detectare a jetului de metal lichid, și sursa de lumină, cel puțin o deschidere dreptunghiulară fiind astfel realizată în placa electronică, pentru a putea coopera cu traductorul fotoelectric, care prezintă forma zonei exploa- 60 tate a imaginii corespunzătoare jetului de metal supravegheat, respectiv dreptunghiulară, u deschiderea realizată în placa electronică fiind adaptată pentru a putea fi traversată de către razele sursei de lumină, astfel încât să materializeze respectiva zonă de supraveghere de detectare a jetului de metal lichid, prin formarea unei imagini reale a deschiderii menționate, razele sursei de lumină, după trecerea lor prin deschidere, trecând prin același sistem optic 65 ca și lumina detectată.

Dispozitivului conform invenției îi sunt specifice, de asemenea, următoarele caracteristici·.

- deschiderea transversală este adiacentă traductorului fotoelectric;

- niște mijloace de securitate termică sunt legate la sursa de lumină; 70

- niște mijloace de securitate termică sunt alcătuite dintr-un senzor de temperatură pentru conversia temperaturii în semnal electric, din niște mijloace de referință de tensiune pentru furnizarea unei valori de referință a nivelului de prag a semnalului electric, dintr-un comparator cu prag, dintr-un releu, senzorul de temperatură și mijloacele de referință de tensiune fiind fiecare din ele conectate la câte o intrare a comparatorului cu prag, releul fiind 75 conectat la ieșirea comparatorului cu prag anterior menționat, prin intermediul etajului intermediar, și la sursa de lumină menționată;

- un capac, în a cărui cavitate este dispusă sursa de lumină, prezintă niște mijloace de răcire, în particular, realizate sub formă de aripioare;

- sursa de lumină este costituită dintr-o lampă cu halogen și un filtru termic, astfel 80 încât să nu transmită decât lumină rece.

Prezenta invenție înlătură inconvenientele dispozitivelor cunoscute, prezentând următoarele avantaje:

- permite detectarea sistematică a apariției unui jet de metal, asigurând transmiterea unei informații funcționale continue; 85

- permite orientarea dispozitivului în direcția zonei de supraveghere, care-i permite efectuarea unui prereglaj;

- nu prezintă pierderi de randament a senzorului, datorită unei dimensionări corespunzătoare a zonei de.supraveghere.

Un exemplu de realizare a invenției va fi, în continuare, descris, cu referire la fig. 1 ^-6, 90 care reprezintă:

- fig.1, reprezentarea schematică a detecției unui jet de metal lichid obținut prin deversarea de la un cioc de scurgere a unei oale de turnare;

- fig.2, reprezentarea planelor care delimitează zona de supraveghere de către dispozitivul conform invenției; 95

- fig.3, reprezentarea schemei de configurație a componentelor fixate pe o placă electronică;

- fig.4, reprezentarea în secțiune a unei variante de realizare a dispozitivului;

RO 119391 Β1

- fig.5, reprezentarea detaliată, în secțiune, a dispozitivului conform invenției care-i permite orientarea, în funcție de zona de supraveghere;

- fig.6, reprezentarea, într-o altă variantă de realizare, a schemei de configurație a componentelor fixate pe o placă electronică, corespunzând dispozitivului din fig.5.

Dispozitivul conform fig. 1 prezintă o zonă de supraveghere 10 la o extremitate a unei axe optice 11 care se găsește în prelungirea unui dispozitiv de detecție 20 care, conform invenției, este susținut de către un sistem de fixare 21.

Zona de supraveghere 10 are o formă dreptunghiulară alungită pe orizontală, fiind situată la nivelul unei oale 30 de turnare a unui metal lichid, deasupra unui recipient 40 de deversare, într-un canal 50, și dedesubtul unui cioc 60 de scurgere al oalei 30 de turnare, menționată.

în fig.2, este reprezentată zona de supraveghere 10 ce este delimitată de niște plane 12,13,14 și 15, care prezintă un punct de intersecție 16, comun, pe axa optică 11, în particular în centrul optic al obiectivului.

Două plane, 14 și 15, dintre cele menționate, sunt secante, aflându-se aproape de poziția orizontală, iar alte două plane 12 și 13 sunt verticale, axa optică 11 fiind axa de simetrie a acestor plane,12,13,14 și 15, care este perpendiculară pe direcția de trecere a jetului de metal lichid.

Pornind de la zona de supraveghere 10, după punctul de intersecție 16 al planelor 12,13,14 și 15, se formează un plan imagine 17, reprezentând zona de supraveghere 10. Planul imagine 17 este reprezentat, după efectuarea unui reglaj optic, pe un traductor fotoelectric, în particular o fotodiodă 3 reprezentată și în fig.3, fotodioda 3 transformând fluxul luminos primit, într-un curent electric. Fotodioda 3 se conectează la un convertor 2 care este conectat la un comparator cu prag 5 conectat, la rândul său, la un etaj intermediar 6. Un etaj de alimentare electrică 7 este conectat la comparatorul cu prag 5, la etajul intermediar 6 și la convertorul 2. O diodă de protecție 4 este conectată în antiparalel la fotodioda 3. Convertorul 2, comparatorul cu prag 5, etajul intermediar 6 și etajul de alimentare electrică 7 sunt dispuse pe o placă electronică 1.

Componentele electronice sunt legate între ele, prin diferite puncte de conexiune 0Μ-20', echipotențiale, dintre care un punct de conexiune 0' reprezintă borna de masă, un punct de conexiune Γ borna de alimentare pozitivă stabilizată și un punct de conexiune 19’ borna de alimentare pozitivă nestabilizată.

Convertorul 2 cuprinde trei rezistoare R1, R2 și R3, trei condensatoare C1, C2 și C3, un amplificator operațional IC1 și un potențiometru P2. Rezistorul R1 este legat între punctele de conexiune T și 2', rezistorul R2 între punctele de conexiune 0* și 4*, iar rezistorul R3 între punctele de conexiune 5' și 6'. Condensatorul C2 este legat între punctele de conexiune 0' și 4' - armătura pozitivă, condensatorul C1 între punctele de conexiune 4' și T - armătura pozitivă, iar condensatorul C3 între punctele de conexiune 5* și 6*. Potențiometrul P2 este legat între punctele de conexiune 4' și 2', iar prin cursorul său, la punctul de conexiune 3'. Amplificatorul operațional IC1 are o intrare neinversoare legată la punctul de conexiune 4', o intrare inversoare legată la punctul de conexiune 5', iar ieșirea legată la punctul de conexiune 6’.

Această structură a convertorului 2 permite minimizarea curentului de întuneric al fotodiodei 3. Anodul A3 al fotodiodei 3 și catodul K4 al diodei de protecție 4 se leagă la tpunctul de conexiune 4', iar catodul K3 al fotodiodei 3 și anodul A4 al diodei de protecție 4 se leagă la punctul de conexiune 5'.

RO 119391 Β1

Comparatorul cu prag 5 are, în alcătuire, două rezistoare R4 și R5, un condensator 145 C4 și un amplificator operațional IC2, rezistorul R4 fiind legat între punctele de conexiune 3' și 7', rezistorul R5 între punctele de conexiune 7' și 8', iar condensatorul C4 între punctele de conexiune 0' și 3* - armătura pozitivă. Amplificatorul operațional IC2 este legat la punctele de conexiune 6', 7' și 8*, respectiv prin intrarea sa inversoare, intrarea sa neinversoare și respectiv prin ieșirea sa. 150

Comparatorul cu prag 5 compară tensiunea de ieșire a convertorului 2 cu o tensiune de referință determinată de potențiometrul P2.

Etajul intermediar 6 este alcătuit din trei rezistoare R7, R8 și R9, două diode D2 și D3, un tranzistor T2 și un releu Re alcătuit dintr-o bobină și trei contacte, rezistorul R7 fiind legat între punctele de conexiune 8’ și 9’, rezistorul R8 între punctele de conexiune 9' și 0’, 155 iar rezistorul R9 între punctele de conexiune 1' și 12*. Tranzistorul T2 este conectat între punctele de conexiune 0', 9' și 10', respectiv prin electrozii săi emitor, bază și colector. Dioda D2 este legată între punctele de conexiune 1* și 10’, respectiv prin electrozii săi catodul K2 și anodul A2, iar dioda D3 între punctele de conexiune 0* și 11', respectiv prin electrozii săi catodul K și anodul A. Bobina releului Re este legată la punctele de conexiune 1' și 10*. Cele 160 trei contacte ale releului Re sunt legate respectiv la punctele de conexiune 11' și 12' - contact normal închis, la punctele de conexiune 13' și 14' - contact normal închis și la punctele de conexiune 13' și 15' - contact normal deschis.

Etajul de alimentare electrică 7 este alcătuit dintr-un rezistor RP, patru condensatoare C5, C6, C' și C, o diodă D1, o siguranță fuzibilă F, o diodă de protecție TR1 de tip 165 zener și un stabilizator T1, rezistorul RP fiind legat între punctele de conexiune 17' și 18'. Condensatorul C5 este legat între punctele de conexiune 0' și 16' - armătura pozitivă, condensatorul C6 între punctele de conexiune 0' și 1' - armătura pozitivă, condensatorul C* între punctele de conexiune 0' și 16', iar condensatorul C între punctele de conexiune 0' și 1'. Dioda D1 este legată cu catodul său la punctul de conexiune 16*, iar cu anodul la punctul 170 de conexiune 17'. Siguranța fuzibilă F este legată între punctele de conexiune 18' și 19', iar dioda de protecție TR1, care îndeplinește funcția de limitare, între punctele de conexiune 0' și 17'.

Etajul de alimentare electrică 7 are în alcătuire un divizor de tensiune conectat electric la convertor, 2, și la comparatorul cu prag, 5, divizorul de tensiune menționat furnizând 175 tensiunea de repaus necesară convertorului 2 și tensiunea de referință necesară comparatorului cu prag 5.

în fig.4 este prezentat dispozitivul de detecție 20 susținut de către sistemul de fixare 21. Dispozitivul de detecție 20 cuprinde o carcasă 220, cilindrică, care prezintă o cavitate internă închisă la una din extremități cu un capac 230 ce fixează o placă circulară 240 care 180 închide radial cavitatea internă a carcasei 220, cilindrice, respectiva placă circulară 240 susținând potențiometrul P2.

Capacul 230 este menținut pe carcasa 220, cilindrică, cu ajutorul unor șuruburi 250. Mergând spre cealaltă extremitate, carcasa 220, cilindrică, înconjoară placa electronică 1 dispusă radial în interiorul carcasei 220, cilindrice, în planul imagine 17. O flanșă 260 ce pre- 185 zintă o gaură cilindrică de diametru mai mic decât cel al carcasei 220, cilindrice, este fixată la cealaltă extremitate a acesteia, prin intermediul unui șurub 270. Un colier de blocare 280 de formă aproape cilindrică, este fixat cu șuruburi 290 de flanșa 260. Colierul de blocare 280 prezintă la o extremitate, un guler 281, în contact cu flanșa 260. Respectivul colier de blocare 280 înconjoară un obiectiv cu focalizare reglabilă 300, permițând blocarea acestuia din 190— urmă, prin niște șuruburi de strângere 310 care pătrund prin două găuri practicate la extremitatea liberă a colierului de blocare 280.

RO 119391 Β1

Obiectivul cu focalizare reglabilă 300 și colierul de blocare 280 sunt înconjurate printr-un tub de protecție 320 fixat de gulerul 281 al colierului de blocare 280 prin intermediul unui guler de fixare 321 și al unui șurub 330. Tubul de protecție 320 cuprinde un filtru de radiații ultraviolete 340, cu rol de protecție a obiectivului cu focalizare reglabilă 300. Construcția dispozitivului de detecție 20 se termină printr-o duză de suflare 350 orientată înspre porțiunea de trecere a jetului de metal lichid. Dispozitivul de detecție 20 formează, practic, un cilindru a cărui axă coincide cu axa optică 11.

Carcasa 220, cilindrică, și tubul de protecție 320 sunt realizate dintr-un metal prezentând o permeabilitate magnetică și o conductivitate electrică, de nivel corespunzător care să le permită asigurarea unei imunități vizavi de perturbațiile magnetice și electrice.

Capacul 230 și duza de suflare 350 protejează de praf dispozitivul de detecție 20. Toate aceste influențe, magnetice, electrice, praf, etc. ce provin din mediul ambiant al unei uzine sunt stopate cu ajutorul tubului de protecție 320, a capacului 230, a duzei de suflare 350 și a carcasei 220, cilindrice.

în fig.5 este reprezentat un dispozitiv de detecție 20 pentru detectarea unui metal lichid, al cărui sistem optic și carcasă sunt identice cu cele din fig.4, elementele caracteristice identice fiind reperate prin aceleași semne de referință numerice, în ambele figuri.

Dispozitivul din fig.5 diferă de cel reprezentat în fig.4, prin aceea că include o sursă de lumină 241, situată pe placa circulară 240 care susține de asemenea un suport de fuzibil 248. Sursa de lumină 241 este constituită dintr-o lampă cu halogen și un filtru termic, astfel încât să nu transmită decât lumină rece. Ansamblul potențiometru P2, sursă de lumină 241 și suport de fuzibil 248 este cuprins în interiorul unui capac 230a prevăzut cu mijloace de răcire 231, în particular realizate sub formă de aripioare. Lampa sursei de lumină 241 este prevăzută cu o dulie 242 legată prin niște cabluri 243 la un conector 244 de tip priză, fixat de capacul 230a cu șuruburi 245.

Dispozitivul din fig.5 mai diferă de cel reprezentat în fig.4, prin aceea că placa electronică 1 are două fante 102,103, dreptunghiulare, orizontale, în apropiere de fotodioda 3, o fantă 102 fiind situată dedesubtul acesteia, iar cealaltă fantă 103, deasupra ei.

Fantele 102,103 practicate, se obțin prin șanfrenare, astfel încât deschiderea largă să fie înspre sursa de lumină, 241, iar cea îngustă înspre zona de supraveghere 10. Placa electronică 1 cuprinde în plus de convertor, 2, comparator cu prag, 5, etaj intermediar, 6, și etaj de alimentare electrică, 7, niște mijloace de securitate termică 101 și un generator de curent 104.

în fig.6 este prezentată configurația componentelor fixate pe placa electronică 1, corespunzătoare dispozitivului din fig.5. Acest dispozitiv diferă de cel prezentat în fig.3, prin aceea că are în alcătuire un etaj electronic care formează mijloacele de securitate termică 101 și generatorul de curent 104. Siguranța fuzibilă F a etajului de alimentare electrică 7 a fost conectată la punctul de conexiune 17’, condensatorul C1 a fost scos, iar etajul intermediar 6 a fost modificat după cum urmează: rezistorul R9 a fost conectat între punctele de conexiune 20' și 21’, iar dioda D3, între punctele de conexiune 0' și 20', respectiv prin electrozii săi catodul K și anodul A. Un releu REL1, alcătuit dintr-o bobină L1 și trei contacte, este echivalentul releului Re din fig.3. Cele trei contacte ale releului REL1 sunt legate respectiv la punctele de conexiune 16' și 21' - contact normal închis, la punctele de conexiune 27' și 26' - contact normal închis și la punctele de conexiune 27' și 28' - contact normal deschis. Bobina L1 a releului REL1 menționat este legată la punctele de conexiune 1' și 10', iar dioda U2, între punctele de conexiune 16' și 10', respectiv prin electrozii săi, catodul K2 și anodul A2.

RO 119391 Β1

Etajul intermediar 6 permite conectarea unor mijloace de protecție, cum ar fi de 240 exemplu o rezistență neliniară V_DR conectată între punctele de conexiune 26’ și 27’.

Mijloacele de securitate termică 101 sunt alcătuite cu șase rezistoare R15, R16, R17, R18, R19 și R20, un tranzistor T3, un releu REL2 având o bobină L2 și un contact, o diodă D5, un comparator cu prag IC5 realizat cu un circuit integrat cuprinzând două amplificatoare operaționale, niște mijloace de referință de tensiune și un senzor de temperatură IC4. Rezis- 245 torul R15 este legat între punctele de conexiune 35' și 36', rezistorul R16 între punctele de conexiune 0' și 36*, rezistorul R17 între punctele de conexiune 33’ și 34', rezistorul R18 între punctele de conexiune 34' și 35', rezistorul R19 între punctele de conexiune 32' și 33', iar rezistorul R20 între punctele de conexiune 0' și 32'. Tranzistorul T3 este conectat între punctele de conexiune 0', 36' și 37', respectiv prin electrozii săi emitor, bază și colector. Bobina 250 L2 a releului REL2 menționat este legată la punctele de conexiune 16* și 37*, iar contactul respectivului releu REL2 este legat în serie în circuitul de alimentare al lămpii cu halogen, la punctele de conexiune 30' și 29'. Dioda D5 este legată între punctele de conexiune 16* și 37', respectiv prin catodul și anodul acesteia.

Pentru mijloacele de referință de tensiune s-a utilizat în particular un condensator, 255 legat între punctele de conexiune 0' și 38', respectiv prin catodul și anodul acestuia.

Primul amplificator operațional al comparatorului cu prag IC5 este legat la punctele de conexiune 32', 38' și 33', respectiv prin intrarea inversoare, intrarea neinversoare și respectiv prin ieșirea amplificatorului operațional, prim, menționat.

Cel de al doilea amplificator operațional al comparatorului cu prag IC5 este legat la 260 punctele de conexiune 31', 34' și 35', respectiv prin intrarea inversoare, intrarea neinversoare și respectiv prin ieșirea amplificatorului operațional, secund, menționat.

Senzorul de temperatură IC4 este legat la punctele de conexiune 0', 1' și 31', respectiv prin alimentarea sa negativă, alimentarea sa pozitivă și respectiv prin ieșirea sa.

Generatorul de curent 104 este alcătuit cu cinci rezistoare R10, R11, R12, R13, și 265 R14, o diodă de protecție TR2 și un amplificator operațional IC3. Rezistorul R10 este legat între punctele de conexiune 6' și 23', rezistorul R11 între punctele de conexiune 23' și 25', rezistorul R12 între punctele de conexiune 4' și 22', rezistorul R13 între punctele de conexiune 22' și 24', iar rezistorul R14 între punctele de conexiune 24' și 25'. Dioda de protecție TR2 este legată între punctele de conexiune 25' și 0‘, respectiv prin catodul și anodul aces- 270 teia. Amplificatorul operațional IC3 este legat la punctele de conexiune 22', 23' și 24', respectiv prin intrarea sa inversoare, intrarea sa neinversoare și respectiv prin ieșirea sa.

Alimentarea pozitivă și alimentarea negativă a amplificatoarelor operaționale IC1,1C2 și IC3 a senzorului de temperatură IC4 și a comparatorului cu prag IC5 sunt respectiv legate la punctele de conexiune 1' și 0*. 275

Funcționarea dispozitivului conform invenției este următoarea: când oala 30 de turnare basculează, metalul lichid este proiectat prin jet, de la ciocul 60 de scurgere, în recipientul 40 de deversare, de la care se scurge în canalul 50.

Imediat ce prima picătură de metal ajunge în zona de supraveghere 10 ce prezintă o lărgime mult mai mare decât lărgimea ciocului 60 de scurgere, dispozitivul de detecție 20 280 convertește în mărime electrică lumina provenită de la metalul lichid incandescent, amplifică respectiva mărime, iar apoi o transmite. Astfel informația privind apariția metalului este transmisă pentru a determina funcționarea, la momentul oportun, a utilajului prevăzut.

După cum se poate observa, este foarte dificil să se detecteze cu precizie momentul exact al apariției metalului.

285

RO 119391 Β1

Având în vedere lărgimea ciocului 60 de scurgere, metalul poate apare din lateral sau din mijlocul ciocului 60 de scurgere, mai ales că poziția de cădere a jetului nu este constantă, ci se poate deplasa. Acest lucru împiedică o curgere regulată, ceea ce poate provoca variații de greutate ale pieselor metalice turnate. în acest scop, invenția permite, prin geometria zonei supravegheate 10 de lungime mai mare decât lărgimea ciocului 60 de scurgere, să se obțină de fiecare dată aceeași greutate a metalului turnat, și în consecință aceeași cantitate de metal care să evite surplusurile de metal pentru piesele turnate.

Dispozitivul conform invenției cuprinde o sursă de lumină 241 și poate să fie orientat corespunzător, într-o fază de reglare, înainte de apariția metalului lichid. Respectiva sursă de lumină 241 fiind aprinsă, razele luminoase traversează fantele 102,103 și materializează, prin imaginea observabilă prin fantele 102,103 îndreptate asupra oalei 30 de turnare, respectiva zonă de supraveghere 10. Orientarea dispozitivului, conform invenției, se ajustează prin încadrarea imaginii observabile prin fantele 102, 103, pe zona de supraveghere 10. Când sursa de lumină 241 rămâne aprinsă mai mult timp, ea produce căldură, evacuată prin respectivele mijloace de răcire 231. Atunci când această durată este foarte mare și temperatura a crescut foarte mult, mijloacele de securitate termică 101 declanșează întrerupătorul de alimentare electrică al sursei de lumină 241, care se stinge.

într-o altă varinată de realizare a invenției, este posibil să se plaseze zona de supraveghere 10 într-un alt loc, ca de exemplu, la extremitatea canalului 50.

Invenția se mai referă, de asemenea, la o utilizare a dispozitivului prezentat, pentru detectarea apariției primei picături dintr-un jet de metal lichid, provenit de la un cioc 60 de scurgere, cu largă deschidere, al unei oale 30 de turnare, în vederea obținerii de piese metalice turnate de o aceeași greutate.

Claims

1. Dispozitiv pentru detectarea apariției unui jet de metal lichid, care cuprinde un sistem preponderent optic și de detecție a luminii provenite de la o zonă de supraveghere (10), cuprinsă între cel puțin două plane (14, 15), secante, sistemul fiind montat într-o carcasă (220), ce prezintă o cavitate internă închisă la una din extremități cu un capac (230), și cuprinzând un obiectiv cu focalizare reglabilă, iar pe o placă electronică (1), un convertor (2) conectat electric la un traductor fotoelectric, respectiv o fotodiodă (3), convertorul (2) menționat fiind conectat la un comparator cu prag (5), el însuși conectat la un etaj intermediar (6), convertorul (2), comparatorul cu prag (5) și etajul intermediar (6) fiind conectate la un etaj de alimentare electrică (7), caracterizat prin aceea că dispozitivul menționat mai cuprinde o sursă de lumină (241), o placă electronică (1) fiind situată între zona de supraveghere (10) de detectare a jetului de metal lichid, și sursa de lumină (241), cel puțin o deschidere (102, 103) dreptunghiulară fiind astfel realizată în placa electronică (1), pentru a putea coopera cu fotodioda (3) care prezintă forma zonei exploatate a imaginii corespunzătoare jetului de metal supravegheat, respectiv, dreptunghiulară, deschiderea (102, 103) realizată în placa electronică (1) fiind adaptată pentru a putea fi traversată de către razele sursei de lumină (241), astfel încât să materializeze respectiva zonă de supraveghere (10) de detectare a jetului de metal lichid, prin formarea unei imagini reale a deschiderii (102,103) menționate, razele sursei de lumină (241), după trecerea lor prin deschidere (102, 103), trecând prin același sistem optic, ca și lumina detectată.

2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mai cuprinde un generator de curent (104) pentru generarea unui curent proporțional cu curentul emis de către fotodiodă (3), în vederea transmiterii unei informații funcționale, continue.

RO 119391 Β1

3. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că deschiderea (102,

103) practicată este adiacentă fotodiodei (3). 335

4. Dispozitiv conform uneia dintre revendicările de la 1 la 3 mai cuprinde niște mijloace de securitate termică (101), conectate la sursa de lumină (241).

5. Dispozitiv conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că mijloacele de securitate termică (101) sunt alcătuite dintr-un senzor de temperatură (IC4), pentru conversia temperaturii în semnal electric, din niște mijloace de referință de tensiune, pentru furnizarea 340 unei valori de referință a nivelului de prag a semnalului electric, dintr-un comparator cu prag (IC5), dintr-un releu (REL2), senzorul de temperatură (IC4) și mijloacele de referință de tensiune fiind, fiecare din ele, conectate la câte o intrare a comparatorului cu prag (IC5), releul (REL2) fiind conectat la ieșirea comparatorului cu prag (5) anterior menționat, prin intermediul etajului intermediar (6), și la sursa de lumină (241) menționată. ._··. 345

6. Dispozitiv conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 5/ caracterizat prin aceea că capacul (230) ce susține sursa de lumină (241) este prevăzut cu mijloace de răcire (231), în particular, realizate sub formă de aripioare.

7. Dispozitiv conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 6, caracterizat prin aceea că sursa de lumină (241) este constituită dintr-o lampă cu halogen și un filtru termic, 350 astfel încât să nu transmită decât lumină rece.

8. Utilizare a dispozitivului de la revendicarea 1, pentru detectarea apariției curgerii primei picături dintr-un jet de metal lichid provenit de la o oală (30) de turnare, prin intermediul unui cioc (60) de scurgere, cu largă deschidere, în vederea obținerii de piese metalice turnate de o aceeași greutate. 355