Технически средства за измерване и контрол в леярството

Подобряването на ефективността и качеството на контрола на процеса на леене е свързано с решаването на проблемите с измерването и контрола на различни технологични параметри, които влияят върху хода на процесите или са основните показатели за качество. Към такива параметри в леярна се отнасят:

• ниво на зареждане на заредени материали в топилни установки, както и в бункери на отдели за подготовка на смес и смес;

• ниво на течен метал в леярски форми;

• маса, консумация, плътност, концентрация и химичен състав на различни материали;

• влага, температура, течливост или формообразуване на смесите;

• химичен състав и температура на стопилките и др.

Контролът на тези параметри е труден, тъй като в допълнение към обичайните изисквания за точност, скорост, чувствителност, стабилност на характеристиките, наложени на всички сензори, за сензори, монтирани в леярните, се изискват допълнителни изисквания за якост, устойчивост на агресивни материали, високи температури , прах, вибрации и др.

Контролът на най -важните технологични параметри в процесите на леене не е напълно разрешен и е необходимо по -нататъшно разработване на нови методи и средства за измерване и контрол, като се използват резултатите от статистическите проучвания, изчисляването на параметрите чрез непреки показатели, използвайки контролери, съвременни компютърни технологии и т.н.

Сензори за ниво

Сензори за ниво на материал в леярна Те се използват широко в системите за управление за приготвяне и зареждане на заряд в топилни единици, приготвяне на смес и изливане на стопилки във форми.

Основното изискване за сензорите за ниво е висока надеждност при работа, тъй като фалшива работа или повреда води до аварийна ситуация в технологичния процес: преливане или изпразване на контейнери, топилни агрегати, преливане или недопълване на метали във формата и др.

В системи за управление за подготовка на зареждане и зареждане на топилни агрегати в леярна използвайте шомпол, лебедка, лост, контактни, термостатични, фотоелектрически и други сензори за ниво.

Сензор за ниво зарядът е конструктивно направен под формата на стоманен шомпол, движещ се в контролираната кухина на купола. Буталото е съчленено с люлка, която се задвижва от електромагнит и се връща в първоначалното си положение чрез пружина.

Когато напрежението от двигателя се прилага към електрическата верига, се завърта гърбица, която периодично затваря контакта, разположен в междинната релейна верига. Релето, когато се задейства, включва електромагнит, който въвежда почистващия прът в контролираната зона на купола.

Ако няма зареждане в контролираното пространство, буталото, докато се движи, затваря контакт във веригата на сигналното реле, който издава команден импулс за зареждане на заряда в купола.

Сензор за ниво на лебедка представлява въртящ се блок с гъвкав кабел, в единия край на който е окачен товар. Устройството е монтирано в специален кух завой над прозореца за пълнене на купола. За да предпази коляното от излагане на високи температури, то непрекъснато се издухва със сгъстен въздух.

Работата на сензора и натоварващата система е блокирана по такъв начин, че разтоварването на главата започва при повдигане на товара, а спускането на товара започва едва след разтоварването на следващата глава.

Сензор за ниво на лоста се състои от лост, монтиран в чугунената тухла на купола, и пръчка с пружина, в края на която са монтирани стартовите контакти. Когато куполът е напълно натоварен, лостът влиза в кухината на тухлата и контактите се отварят. Когато зарядът се спусне под лоста, последният се изстисква от пружината, контактите се затварят и подават сигнал за зареждане на следващото ухо.

Описаните сензори имат прост дизайн и могат да бъдат произведени във всяка леярна. Наличието на движещи се части обаче намалява тяхната надеждност в условия на повишена температура, замърсяване с газ и запрашеност. По -надеждни сензори, базирани на използването на физични свойства на заредени материали и отпадъчни газове, те включват електроконтактни, термостатични, фотоелектрически, радиоактивни, габарити и др.

Сензор за ниво на зареждане с електроконтакт има прост дизайн и дизайн на веригата, което доведе до широкото му използване в зареждащите системи.

Сензорът се състои от четири контакта, изолирани с азбестова опаковка, монтирани в чугунени тухли в горната част на куполната зидария. Нивото на подреждане на контактите съвпада с определеното ниво на управление на зареждащите материали.

Външните краища на контактите са свързани по двойки и са включени във веригата на сигналното реле. Ако нивото на заряда е в определените граници, контактите през заряда затварят веригата на намотката на сигналното реле. Когато нивото падне под зададената стойност, релето се изключва и дава сигнал за зареждане на партидата.

Ur термостатичен сензорОвня таксата се основава на използванетоВаня термостат. При зареждане или при понижаване на нивото на заряда по време на процеса на топене под предварително определена стойност, куполните газове са безпрепятственивсъщност издигнете се нагоре, без да влизате в термостата. Когато таксата ще достигне дадено ниво на управление, зареждащият слой създава сустойчивост на свободното преминаване на горещи газове нагоре и част газ влиза в канала на термостата, който генерира сигнал На спрете изтеглянето.

Радиоактивен сензор за ниво въз основа на поглъщане на заряд радиоактивно излъчване. Тъй като абсорбиращата способност на зареждащите материали е десетки пъти по -висока от абсорбиращата способност на въздуха, тогава когато зарядът падне под контролното ниво, интензивността на облъчване на броячите се увеличава и електронното устройство издава контролен сигнал към натоварването система. Радиоактивният кобалт се използва като източник на радиация.

Сензори за ниво на насипни и течни материали в бункери

Те се използват широко за контрол на нивото на зареждане и формовъчни материали в бункерите електродни и капацитивни сигнални устройства… Основата на работата такъв сигналните устройства поставят зависимостта на електрическото съпротивление (електрически капацитет) между електродите от свойствата на средата.

Кондуктометрично сигнално устройство осигурява надежден контрол на нивото на насипни материали в бункери със съпротивление на сигналната верига не повече от 25 mOhm. За двупозиционно управление и сигнализация на ниво се използват двуелектродни сигнални устройства с две изходни релета.

В отделите за приготвяне на смеси на леярните, заедно с електронни сигнални устройства, те използват радиоактивни, както и механични сензори за ниво.

Сред механичните сензори диафрагмените сензори са най -често срещаните поради своята простота на дизайна и лекота на поддръжка.

Диафрагменият сензор се състои от еластичен елемент със затягаща рамка и микропревключватели. Инсталирайте го в стената ботключвам. Когато нивото на контролирания материал е по -високо от затягащата рамка на сигнализиращото устройство, налягането от материала се прехвърля към еластичния елемент (мембрана), който, деформирайки се, притиска пръта на затварящия микропревключвател ° Ссигнална верига.

Сензори за наличие на материали на конвейери

Сензорите за наличие на материали на конвейери на поточно-транспортни системи, както и на лентови, престилки, вибриращи захранващи устройства позволяват да се осигури контрол и непрекъсната работа на системите за управление на процесите на дозиране и смесване.

В системите за смесване на топилни агрегати те използват електромеханичен сензор за наличие на заряд върху подаващото устройство, който представлява метален гребен, монтиран над захранващото устройство, чиито плочи са фиксирани в панти и се отклоняват в зависимост от дебелината на материала върху подаващото устройство.

Известни са и други конструкции на електромеханични сензори, но тяхното използване е ограничено поради краткия експлоатационен живот и необходимостта от избор на размера и материала на сондата във всеки конкретен случай.

Електрически контактни сензори (сигнални устройства) се различават от електромеханичните по повишена надеждност и взаимозаменяемост.

Сред безконтактните сензори специално място заемат капацитивни сензори за наличие на материал по конвейера, характеризиращ се с прост дизайн на чувствителния елемент и висока надеждност.

Чувствителният елемент на капацитивния сензор се състои от две плоски изолирани метални пластини, монтирани в една равнина под носещата лента на конвейера. Като измервателна верига, като правило, се използва автогенератор, в чиято верига за обратна връзка е свързан чувствителен елемент.

Когато материал се появи на конвейерната лента, капацитетът на чувствителния елемент се променя, което води до разрушаване на трептенията на осцилатора и активиране на сигналното реле.

Сензори за контрол на пълненето на мухъл

Системата за управление на процеса на изливане на течен метал в леярски форми То има брояч с голяма стойностолб попълване на формуляри.

Електромагнитен сензор е електромагнит с включен във веригата на неговата релейна бобина. Поставете го върху форматаОх… При пълнене на матрицата металът се издига и запълва жлеба, затворен по контура.

Когато променлив ток преминава в намотката на електромагнит в затворен контур от течен метал, се предизвиква ЕМП и се появява магнитно поле, взаимодействащо с полето на електромагнита. Това променя индуктивното съпротивление на намотката и изходното реле дава сигнал за завършване на формата и спиране на отливането.

Фотометричен сензор включва инфрачервен филтър, инсталиран над изхода на формата, приемник и усилвател със сигнално реле.

При пълнене форма течен метал, удрящ светлинни лъчихижа светлинен филтър и след това към приемника. Изходният сигнал на приемника се усилва от усилвателя и се подава към бобината на сигналното реле, което издава съответната команда на системата за зареждане. Сензорите са ефективни, когато се използват за контрол на запълването на пясъчно-глинести форми с високо съдържание на метал.

Сензори за влажност

Използват се сензори за влагахижа в системите за управление на процеса на смесване за получаване на формовъчни и сърцевинни пясъци с определени технологични свойства.

Кондуктометрични датимацка влажност направени под формата на метална сонда, монтирана в бегачите или в бункера. Използването на сензора заедно с устройства за корекция на температурата позволява стабилизиране на свойствата на сместа.

Капацитивен сензор за влажности е кондензатор, чиито електроди са ролките на бегачите и метален пръстен, изолиран от тялото на бегачите, монтиран в жлеба дъна бегачи по вътрешния диаметър на въртене на техните ролки.

За непрекъснат автоматичен контрол на съдържанието на влага в движещи се материали представляват интерес капацитивните сензори за поток, които дават възможност да се осигури безконтактно измерване на съдържанието на влага в движещите се материали.

Трябва да се отбележи, че съществуващите електрически методи за управление (кондуктометрични, капацитивни, индуктивни и др.) Могат да се използват само в случаите, когато фактори като състав на размера на зърното на сместа, съдържанието на свързващото вещество и добавките, еднородността на техните разпределението, степента на уплътняване и температурата остават постоянни.

Постигане на постоянството на тези параметри при липса на системи за подготовка и стабилизиране на свойствата на изходните материали позволява методи за контрол на качеството на формовъчния пясък по време на подготовката му според основните технологични свойства: формообразуване, уплътняване, течливост, течливост и др.

Температурни сензори

За контрол на температурата на течността мметалите широко използват контактни и безконтактни методи. Измервания, базирани на приложението потапяща термодвойка и пирометри с различен дизайн.

Потопяеми термодвойкипредназначени за продължителна употреба, съдържат термодвойкаNS защитно покритие и фитинги с водно охлаждане. Термоелектродите обикновено са изработени от платинена тел.

Термодвойката с автоматично задвижване дава добра възпроизводимост на показанията при многократна периодична употреба, без да се сменя термичната връзка и защитната капачка. В повечето случаи тези термодвойки се използват за контрол на температурата на ваната от стопена стомана в електрически пещи.

Измерването на температурата на течните стопилки чрез контактни методи (потапящи термодвойки) е трудно поради недостатъчното съпротивление на защитните накрайници, промените в калибриращите характеристики на термодвойката и други причини. Също така, накраткоvПериодичните измервания на колана не могат да дадат правилна представа за температурното състояние на цялата маса течно желязо.

Ето защо в леярната са широко разпространени безконтактни методи контрол на температурата, което дава възможност да се извършват дългосрочни непрекъснати измервания и да се използват техните резултати в системите за управление.

Промишлено въвеждане на безконтактни методи ви позволява да изключите влияниед върху резултатите от измерването на шлака и други филми върху повърхността на чугуна, както и параметрите на междинната среда (прахообразност, съдържание на газ и др.). Използвайте за безконтактно измерване на температурата пирометритази гледка към потока или метална повърхност отзадвисяот местоположението на топилното устройство или черпака.

Сензори за химически състав

V леярна най -широко разпространени са химичните и физико -химичните методи за контрол на химичния състав на сплавите.

За да се намали продължителността на подготвителните операции и анализите, се разработват организационни и технически мерки за ускоряване на процеса на анализ.

В тази светлина въпросите за механизацията и автоматизацията на подготовката на пробите, транспортирането им до лабораторията, както и създаването на устройства за запис и предаване на аналитични данни към системите за управление придобиват особено значение.

Наред с химическите и физико -химичните методи, през последните години се използват физически методи за експресен анализ: термографски, спектрални, магнитни и др.