Tekniset mittaus- ja ohjausvälineet valimossa

Valuprosessin ohjauksen tehokkuuden ja laadun parantaminen liittyy erilaisten prosessien kulkuun vaikuttavien tai tärkeimpien laatuindikaattoreiden teknisten parametrien mittaus- ja ohjausongelmien ratkaisemiseen. Tällaisia ​​valimon parametreja ovat:

• varattujen materiaalien lataustaso sulatoissa sekä osastojen säiliöissä seoksen ja seoksen valmistusta varten;

• nestemäisen metallin taso valumuoteissa;

• eri materiaalien massa, kulutus, tiheys, pitoisuus ja kemiallinen koostumus;

• seosten kosteus, lämpötila, juoksevuus tai muovattavuus;

• sulatteiden kemiallinen koostumus ja lämpötila jne.

Näiden parametrien hallinta on vaikeaa, koska kaikille antureille asetettujen tavanomaisten tarkkuus-, nopeus-, herkkyys- ja ominaisuuksien stabiilisuusvaatimusten lisäksi valimoihin asennetuilta antureilta vaaditaan lisävaatimuksia lujuudelle, kestävyydelle aggressiivisille materiaaleille, korkeille lämpötiloille. , pölyä, tärinää jne.

Valuprosessien tärkeimpien teknisten parametrien hallintaa ei ole täysin ratkaistu, ja uusien mittaus- ja ohjausmenetelmien ja -keinojen edelleen kehittäminen on tarpeen tilastollisten tutkimusten tulosten perusteella, parametrien laskeminen epäsuorien indikaattoreiden avulla. ohjaimia, nykyaikaiset tietokonetekniikat jne.

Tasoanturit

Valimomateriaalin tasoanturit Niitä käytetään laajalti ohjausjärjestelmissä sulatusyksiköiden panoksen valmistukseen ja lataamiseen, seoksen valmistukseen ja sulatteiden kaatamiseen muotteihin.

Päävaatimus tasoantureille on korkea toimintavarmuus, koska väärä toiminta tai vika johtaa hätätilanteeseen teknologisessa prosessissa: säiliöiden, sulatusyksiköiden ylivuoto tai tyhjennys, metallien yli- tai alitäyttö muotissa jne.

Ohjausjärjestelmissä latauksen valmisteluun ja sulatusyksiköiden varaamiseen valimossa käytä rambar-, vinssi-, vipu-, kosketin-, termostaatti-, valosähköisiä ja muita tasoantureita.

Tasoanturi panos on rakenteellisesti tehty teräsrungon muodossa, joka liikkuu tornin kontrolloidussa ontelossa. Mäntä on nivelletty keinuvivulla, joka on sähkömagneetin ohjaama ja palautuu jousen avulla alkuperäiseen asentoonsa.

Kun moottorin jännite syötetään sähköpiiriin, nokka pyörii, joka sulkee ajoittain välirelepiirissä olevan koskettimen. Rele kytkee päälle sähkömagneetin, joka tuo puhdistustangon kupolin valvotulle alueelle.

Jos valvotussa tilassa ei ole varausta, mäntä sulkee liikkuessaan signaalirelepiirissä olevan koskettimen, joka antaa komentopulssin kuvun varauksen lataamiseksi.

Vinssin tasoanturi on pyörivä lohko joustavalla kaapelilla, jonka toiseen päähän on ripustettu kuorma. Laite on asennettu erityiseen onttoon mutkaan kupolin täyttöikkunan yläpuolelle. Polven suojaamiseksi korkeilta lämpötiloilta sitä puhalletaan jatkuvasti paineilmalla.

Anturin ja lastausjärjestelmän toiminta on estetty siten, että pään purkaminen alkaa kuormaa nostettaessa ja kuorman laskeminen vasta seuraavan pään purkamisen jälkeen.

Viputason anturi koostuu vivusta, joka on asennettu kupolin valurautatiileen, ja tangosta, jossa on jousi, jonka päähän käynnistyskoskettimet on asennettu. Kun kupoli on täysin kuormitettu, vipu menee tiilen onteloon ja koskettimet avautuvat. Kun varaus laskeutuu vivun alle, jousi puristaa jousia, koskettimet sulkeutuvat ja antavat lataussignaalin seuraavaan korvaan.

Kuvatut anturit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ​​ja niitä voidaan valmistaa missä tahansa valimossa. Liikkuvien osien läsnäolo kuitenkin heikentää niiden luotettavuutta kohonneessa lämpötilassa, kaasusaasteessa ja pölyisissä olosuhteissa. Luotettavampia antureita, jotka perustuvat varattujen materiaalien ja jätekaasujen fyysisten ominaisuuksien käyttöön, niitä ovat sähkökontakti, termostaattinen, valosähköinen, radioaktiivinen, mittarit jne.

Lataustason anturi sähkökontaktilla sillä on yksinkertainen rakenne ja piirirakenne, mikä on johtanut sen laajaan käyttöön latausjärjestelmissä.

Anturi koostuu neljästä asbestitiivisteellä eristetystä koskettimesta, jotka on asennettu valurautatiiliin kupolin muurauksen yläosaan. Koskettimien järjestelytaso on sama kuin latausmateriaalien hallinnan määrätty taso.

Koskettimien ulkopäät on kytketty pareittain ja sisältyvät signaalirelepiiriin. Jos lataustaso on määritettyjen rajojen sisällä, latauksen yli olevat koskettimet sulkevat signaalireleen kelapiirin. Kun taso laskee alle asetetun arvon, rele sammuu ja antaa signaalin erän lataamisesta.

Ur termostaattisensorin Oinas maksu perustuu kylpyhuoneen termostaatin käyttöön. Latauksen aikana tai kun varaustaso laskee sulamisprosessin aikana ennalta määrätyn arvon alapuolelle, kupukaasut ovat esteettömät, itse asiassa nousevat ylös menemättä termostaattiin. Kun varaus saavuttaa tietyn säätötason, varauskerros luo vastuksen kuumien kaasujen vapaalle kulkemiselle ylös ja osa kaasusta tulee termostaattikanavaan, joka tuottaa signaalin poistamisen lopettamiseksi.

Radioaktiivisen tason anturi perustuu varauksen radioaktiivisen säteilyn absorptioon. Koska latausmateriaalien absorptiokyky on kymmeniä kertoja suurempi kuin ilman absorptiokyky, niin varauksen putoaessa ohjaustason alapuolelle laskurien säteilyintensiteetti kasvaa ja elektroninen laite antaa ohjaussignaalin kuormajärjestelmään. Radioaktiivista kobolttia käytetään säteilyn lähteenä.

Tasoanturit irto- ja nestemäisille materiaaleille säiliöissä

Niitä käytetään laajalti täyttö- ja muovausmateriaalien tason säätelyyn suppiloissa elektrodit ja kapasitiiviset signalointilaitteet... Tällaisten merkinantolaitteiden toiminnan perusta on elektrodien välisen sähkövastuksen (sähkökapasiteetin) riippuvuus väliaineen ominaisuuksista.

Konduktometrinen merkinantolaite tarjoaa luotettavan irtomateriaalin tason hallinnan suppiloissa, joiden signaalipiirin vastus on enintään 25 mOhm. Kaksielektrodisia merkinantolaitteita, joissa on kaksi lähtörelettä, käytetään kaksiasentoiseen ohjaukseen ja tasosignalointiin.

Valimoiden sekoitusosastoilla he käyttävät elektronisten merkinantolaitteiden ohella radioaktiivisia sekä mekaanisia tasoantureita.

Mekaanisista antureista kalvoanturit ovat yleisimpiä niiden suunnittelun yksinkertaisuuden ja huollon helppouden vuoksi.

Kalvoanturi koostuu elastisesta elementistä, jossa on kiinnityskehys ja mikrokytkimet. Asenna se seinään. Kun ohjatun materiaalin taso on korkeampi kuin merkinantolaitteen kiristyskehys, materiaalin paine siirtyy elastiseen elementtiin (kalvoon), joka muodonmuutos puristaa sulkevan mikrokytkimen sauvaa ° Csignaalipiiri.

Anturit materiaalien läsnäolon osoittamiseksi kuljettimilla

Materiaalien läsnäolon anturit virtauskuljetusjärjestelmien kuljettimilla, samoin kuin hihnalla, esiliinoilla, tärysyöttölaitteilla mahdollistavat annostelu- ja sekoitusprosessien ohjausjärjestelmien hallinnan ja jatkuvan toiminnan.

He käyttävät sulattajien sekoitusjärjestelmissä sähkömekaaninen anturi syöttölaitteen varauksen esiintymiselle, joka on syöttölaitteen yläpuolelle asennettu metallikampa, jonka levyt on kiinnitetty saranoihin ja poikkeavat syöttölaitteen materiaalin paksuudesta riippuen.

Muitakin sähkömekaanisten antureiden malleja tunnetaan, mutta niiden käyttö on rajallista johtuen lyhyestä käyttöiästä ja tarpeesta valita anturin koko ja materiaali kussakin tapauksessa.

Sähköiset kosketusanturit (merkinantolaitteet) eroavat sähkömekaanisista suuremman luotettavuuden ja vaihdettavuuden suhteen.

Kosketuksettomien antureiden joukossa niillä on erityinen paikka kapasitiiviset anturit materiaalin läsnäolon osoittamiseksi kuljettimella, jolle on ominaista herkän elementin yksinkertainen muotoilu ja korkea luotettavuus.

Kapasitiivisen anturin herkkä elementti koostuu kahdesta litteästä eristetystä metallilevystä, jotka on asennettu tasaisesti kuljetinhihnan alle. Mittauspiirinä käytetään pääsääntöisesti autogeneraattoria, jonka takaisinkytkentäpiiriin on kytketty herkkä elementti.

Kun materiaalia ilmaantuu kuljetinhihnalle, herkän elementin kapasitanssi muuttuu, jolloin oskillaattorin värähtelyt katkeavat ja signaalirele aktivoituu.

Muotin täytön ohjausanturit

Ohjausjärjestelmä nestemäisen metallin kaatoprosessille valumuoteihin Siinä on laskuri, jolla on suuri arvo ja muototäyttö.

Sähkömagneettinen anturi on sähkömagneetti, jonka relekäämi sisältyy piiriin. Aseta se muottiin Oh... Muottia täytettäessä metalli nousee ja täyttää ääriviivaa pitkin suljetun uran.

Kun vaihtovirta virtaa sähkömagneetin kelan läpi suljetussa nestemäisessä metallisilmukassa, indusoituu EMF ja magneettikenttä näyttää olevan vuorovaikutuksessa sähkömagneetin kentän kanssa. Tämä muuttaa kelan induktiivista vastusta ja lähtörele antaa signaalin muotin viimeistelemiseksi ja valun lopettamiseksi.

Fotometrinen anturi sisältää infrapunasuodattimen, joka on asennettu lomakkeen lähdön yläpuolelle, vastaanottimen ja signaalireleellä varustetun vahvistimen.

Kun täytetään nestemäisen metallin muotoon, osuu valosuodattimen valonsäteisiin ja sitten vastaanottimeen. Vastaanottimen lähtösignaali vahvistetaan vahvistimella ja syötetään signaalireleen kelaan, joka antaa sopivan komennon latausjärjestelmälle. Anturit ovat tehokkaita, kun niitä käytetään korkean metallipitoisuuden omaavien hiekka-savi-muottien täyttöä ohjattaessa.

Kosteusanturit

Epämääräisiä antureita käytetään sekoitusprosessin ohjausjärjestelmissä tiettyjen teknisten ominaisuuksien omaavien muovaus- ja ydinhiekkojen saamiseksi.

Konduktometriset tiedot äidin kosteus valmistettu metallisen anturin muodossa, joka on asennettu jalustaan ​​tai suppiloon. Anturin käyttö yhdessä lämpötilankorjauslaitteiden kanssa mahdollistaa seoksen ominaisuuksien stabiloinnin.

Kapasitiivinen kosteusanturija on kondensaattori, jonka elektrodit ovat jalustojen rullat ja metallirengas, joka on eristetty jalustojen rungosta ja on asennettu uraan pohjakiskoihin niiden rullien pyörimissuuntaa pitkin.

Liikkuvien materiaalien kosteuspitoisuuden jatkuvaan automaattiseen säätöön kiinnostavat kapasitiiviset virtausanturit, jotka mahdollistavat kosketuksettoman kosteuspitoisuuden mittauksen liikkuvissa materiaaleissa.

On huomattava, että olemassa olevia sähköisiä ohjausmenetelmiä (konduktometrinen, kapasitiivinen, induktiivinen jne.) voidaan käyttää vain tapauksissa, joissa tekijät, kuten seoksen raekoon koostumus, side- ja lisäaineiden pitoisuus, tasaisuus tiivistymisaste ja lämpötila pysyvät vakioina.

Näiden parametrien pysyvyyden saavuttaminen lähtöaineiden ominaisuuksien valmistukseen ja stabilointiin tarkoitettujen järjestelmien puuttuessa mahdollistaa menetelmät muovaushiekan laadunvalvontaan sen valmistuksen aikana tärkeimpien teknisten ominaisuuksien mukaisesti: muovaus, tiivistys, juoksevuus, juoksevuus, jne.

Lämpötila-anturit

Nestemäisten metallien lämpötilan säätelyyn käytetään laajasti kosketus- ja ei-kosketusmenetelmiä. Sovelluspohjaiset mittaukset upotustermopari ja erilaisia ​​pyrometrejä.

Upotettavat termoparitsuunniteltu pitkäaikaiseen käyttöön, sisältää termoelementin suojapinnoitteen ja vesijäähdytteiset liittimet. Termoelektrodit on yleensä valmistettu platinalangasta.

Automaattikäyttöinen termopari antaa hyvän toistettavuuden lukemille toistuvassa, ajoittaisessa käytössä muuttamatta lämpöliitosta ja suojakorkkia. Useimmissa tapauksissa näitä termopareja käytetään säätämään sulan teräskylvyn lämpötilaa sähköuuneissa.

Nesteen sulatteiden lämpötilan mittaaminen kosketusmenetelmillä (immersiotermoparit) on vaikeaa suojakärkien riittämättömän vastuksen, lämpöparin kalibrointiominaisuuksien muutosten ja muiden syiden vuoksi. Lyhyesti sanottuna hihnan jaksolliset mittaukset eivät myöskään voi antaa oikeaa käsitystä nestemäisen raudan koko massan lämpötilatilasta.

Siksi ne ovat yleisiä valimossa kosketuksettomat lämpötilan säätömenetelmät, joka mahdollistaa pitkäaikaisten jatkuvien mittausten suorittamisen ja niiden tulosten käytön ohjausjärjestelmissä.

Kosketuksettomien menetelmien teollinen käyttöönotto antaa mahdollisuuden sulkea pois vaikutus kuonan ja muiden valuraudan pinnalla olevien kalvojen mittaustuloksiin sekä väliaineen parametreihin (pölyisyys, kaasupitoisuus jne.). Käytä kosketuksettomaan lämpötilan mittaukseen pyrometrittämä näkymä virtauksesta tai metallipinnasta riippuu sulattajan tai kauhan sijainnista.

Anturit kemialliseen koostumukseen

V valimo yleisimpiä ovat kemialliset ja fysikaalis-kemialliset menetelmät metalliseosten kemiallisen koostumuksen hallintaan.

Valmistelevien toimenpiteiden ja analyysien keston lyhentämiseksi kehitetään organisatorisia ja teknisiä toimenpiteitä analyysiprosessin nopeuttamiseksi.

Tässä valossa kysymykset näytteiden valmistuksen mekanisoinnista ja automatisoinnista, niiden kuljetuksesta laboratorioon sekä analyyttisten tietojen tallentamiseen ja hallintajärjestelmiin siirtävien laitteiden luomiseen tulevat erityisen tärkeiksi.

Kemiallisten ja fysikaalis-kemiallisten menetelmien ohella express-analyysiin on viime vuosina käytetty fysikaalisia menetelmiä: termografisia, spektrisiä, magneettisia jne.