Tehnička sredstva mjerenja i upravljanja u ljevaonicama

Poboljšanje učinkovitosti i kvalitete upravljanja procesom lijevanja povezano je s rješavanjem problema mjerenja i upravljanja različitim tehnološkim parametrima koji utječu na tijek procesa ili su glavni pokazatelji kvalitete. Takvi parametri u ljevaonici uključuju:

• stupanj punjenja šaržera u talionicama, kao iu lijevcima odjela za pripremu smjese i smjese;

• razina tekućeg metala u kalupima za lijevanje;

• masa, utrošak, gustoća, koncentracija i kemijski sastav raznih materijala;

• vlaga, temperatura, fluidnost ili sposobnost oblikovanja smjesa;

• kemijski sastav i temperatura talina itd.

Kontrola ovih parametara je otežana, jer pored uobičajenih zahtjeva za točnost, brzinu, osjetljivost, stabilnost karakteristika koji se postavljaju na sve senzore, za senzore koji se ugrađuju u ljevaonicama, postavljaju se dodatni zahtjevi za čvrstoću, otpornost na agresivne materijale, visoke temperature. , prašina, vibracije itd.

Kontrola najvažnijih tehnoloških parametara u procesima lijevanja nije u potpunosti riješena, te je nužan daljnji razvoj novih metoda i sredstava mjerenja i kontrole, koristeći rezultate statističkih istraživanja, proračun parametara posrednim pokazateljima pomoću kontrolori, moderne računalne tehnologije itd.

Senzori razine

Senzori razine ljevaoničkog materijala Naširoko se koriste u sustavima upravljanja za pripremu i punjenje punjenja u jedinicama za taljenje, pripremu smjese i izlijevanje taline u kalupe.

Glavni zahtjev za senzore razine je visoka radna pouzdanost, jer lažni rad ili kvar dovodi do hitne situacije u tehnološkom procesu: prelijevanje ili pražnjenje spremnika, jedinica za taljenje, prelijevanje ili nedovoljno punjenje metala u kalupu itd.

U sustavima upravljanja za pripremu punjenja i punjenja jedinica za taljenje u ljevaonici koriste se ramrod, vitlo, poluga, kontaktni, termostatski, fotoelektrični i drugi senzori razine.

Senzor razine punjenje je konstrukcijski izrađeno u obliku čelične šipke koja se kreće u kontroliranoj šupljini kupole. Klip je zglobno povezan s klackalicom, koja se pokreće elektromagnetom i vraća u prvobitni položaj pomoću opruge.

Kada se napon iz motora primijeni na električni krug, brijeg se okreće, koji povremeno zatvara kontakt koji se nalazi u krugu srednjeg releja. Relej, kada se aktivira, uključuje elektromagnet koji dovodi šipku za čišćenje u kontrolirano područje kupole.

Ako nema naboja u kontroliranom prostoru, klip, dok se kreće, zatvara kontakt u krugu signalnog releja, koji izdaje naredbeni impuls za punjenje naboja u kupoli.

Senzor razine vitla je rotirajući blok s fleksibilnim kabelom, na čijem je jednom kraju obješen teret. Uređaj je montiran u posebnom šupljem zavoju iznad otvora za punjenje kupole. Kako bi se koljeno zaštitilo od izlaganja visokim temperaturama, stalno se propuhuje komprimiranim zrakom.

Rad senzora i sustava za utovar je blokiran na način da istovar glave počinje kada se teret podigne, a spuštanje tereta tek nakon istovara sljedeće glave.

Senzor razine poluge sastoji se od poluge montirane u ciglu kupole od lijevanog željeza i šipke s oprugom na čijem su kraju montirani startni kontakti. Kada je kupola potpuno opterećena, poluga ulazi u šupljinu opeke i kontakti se otvaraju. Kada se naboj spusti ispod poluge, potonji se stisne oprugom, kontakti se zatvore i daju signal za punjenje sljedećem uhu.

Opisani senzori su jednostavnog dizajna i mogu se proizvoditi u svakoj ljevaonici. Međutim, prisutnost pokretnih dijelova smanjuje njihovu pouzdanost u uvjetima povišene temperature, onečišćenja plinom i prašine. Pouzdaniji senzori koji se temelje na korištenju fizičkih svojstava nabijenih materijala i otpadnih plinova, uključuju elektrokontaktne, termostatske, fotoelektrične, radioaktivne, mjerače itd.

Senzor razine napunjenosti s električnim kontaktom ima jednostavan dizajn i sklop, što je dovelo do njegove široke upotrebe u sustavima punjenja.

Senzor se sastoji od četiri kontakta, izolirana azbestnim omotom, montirana u cigle od lijevanog željeza na vrhu zidane kupole. Razina rasporeda kontakata podudara se s navedenom razinom upravljanja materijalima za punjenje.

Vanjski krajevi kontakata spojeni su u parovima i uključeni su u krug signalnog releja. Ako je razina napunjenosti unutar navedenih granica, kontakti preko napunjenosti zatvaraju krug zavojnice signalnog releja. Kada razina padne ispod zadane vrijednosti, relej se isključuje i daje signal za punjenje šarže.

Vaš termostatski senzor Aries naknada se temelji na korištenju kupaonskog termostata. Prilikom punjenja ili kada razina punjenja padne tijekom procesa topljenja ispod unaprijed određene vrijednosti, plinovi kupole su neometani, zapravo se dižu uvis bez ulaska u termostat. Kada punjenje dosegne određenu razinu kontrole, sloj naboja stvara otpor slobodnom prolazu vrućih plinova prema gore i nešto plina ulazi u kanal termostata, koji generira signal za zaustavljanje povlačenja.

Senzor razine radioaktivnosti na temelju apsorpcije naboja radioaktivnog zračenja. Budući da je apsorpcijski kapacitet materijala za punjenje desetke puta veći od apsorpcijskog kapaciteta zraka, tada kada naboj padne ispod kontrolne razine, intenzitet zračenja brojača se povećava i elektronički uređaj izdaje kontrolni signal sustavu opterećenja. Kao izvor zračenja koristi se radioaktivni kobalt.

Senzori razine za rasute i tekuće materijale u spremnicima

Naširoko se koriste za kontrolu razine materijala za punjenje i kalupljenje u spremnicima elektrodni i kapacitivni signalni uređaji... Osnova rada takvih signalnih uređaja je ovisnost električnog otpora (električnog kapaciteta) između elektroda o svojstvima medija.

Konduktometrijski signalni uređaj osigurava pouzdanu kontrolu razine rasutih materijala u lijevcima s otporom signalnog kruga ne većim od 25 mOhm. Za dvopoložajnu regulaciju i signalizaciju razine koriste se dvoelektrodni signalizatori s dva izlazna releja.

U odjelima za miješanje ljevaonica, uz elektroničke signalne uređaje, koriste se radioaktivni kao i mehanički senzori razine.

Među mehaničkim senzorima najčešći su membranski senzori zbog jednostavnosti izrade i lakoće održavanja.

Membranski senzor sastoji se od elastičnog elementa sa steznim okvirom i mikroprekidačima. Instalirajte ga u zidnu bravu. Kada je razina kontroliranog materijala viša od steznog okvira signalnog uređaja, pritisak iz materijala prenosi se na elastični element (membrana), koji, deformiran, pritišće šipku mikroprekidača za zatvaranje ° C signalnog kruga.

Senzori prisutnosti materijala na transporterima

Senzori prisutnosti materijala na transporterima protočno-transportnih sustava, kao i na traci, pregačama, vibrirajućim dodavačima omogućuju kontrolu i kontinuirani rad sustava za kontrolu procesa doziranja i miješanja.

U sustavima miješanja za taljenje koriste elektromehanički senzor prisutnosti naboja na hranilici, koji je metalni češalj montiran iznad hranilice, čije su ploče učvršćene u šarkama i odstupaju ovisno o debljini materijala na hranilici.

Poznate su i druge izvedbe elektromehaničkih senzora, ali je njihova upotreba ograničena zbog kratkog vijeka trajanja i potrebe odabira veličine i materijala sonde u svakom konkretnom slučaju.

Električni kontaktni senzori (signalni uređaji) razlikuju se od elektromehaničkih u povećanoj pouzdanosti i zamjenjivosti.

Među beskontaktnim senzorima oni zauzimaju posebno mjesto kapacitivni senzori prisutnosti materijala na transporteru, karakteriziran jednostavnim dizajnom osjetljivog elementa i visokom pouzdanošću.

Osjetljivi element kapacitivnog senzora sastoji se od dvije ravne izolirane metalne ploče postavljene u ravnini ispod pokretne trake. Kao mjerni krug, u pravilu, koristi se autogenerator, u čiji povratni krug je spojen osjetljivi element.

Kada se materijal pojavi na pokretnoj traci, mijenja se kapacitet osjetljivog elementa, što uzrokuje prekid oscilacija oscilatora i aktiviranje signalnog releja.

Senzori za kontrolu punjenja kalupa

Sustav upravljanja procesom lijevanja tekućeg metala u ljevaoničke kalupe Ima brojač s velikom vrijednošću i ispunom forme.

Elektromagnetski senzor je elektromagnet sa svojom zavojnicom releja uključenom u krug. Stavite ga na formu Oh... Prilikom punjenja kalupa, metal se diže i ispunjava utor zatvoren duž konture.

Kada izmjenična struja teče kroz zavojnicu elektromagneta u zatvorenoj petlji tekućeg metala, inducira se EMF i pojavljuje se magnetsko polje u interakciji s poljem elektromagneta. Ovo mijenja induktivni otpor zavojnice i izlazni relej daje signal za dovršetak kalupa i zaustavljanje lijevanja.

Fotometrijski senzor uključuje infracrveni filter instaliran iznad izlaza forme, prijemnik i pojačalo sa signalnim relejem.

Prilikom punjenja oblika tekućeg metala, udarajući svjetlosne zrake svjetlosnog filtra, a zatim na prijemnik. Izlazni signal prijemnika pojačava se pojačalom i dovodi do zavojnice signalnog releja, koji izdaje odgovarajuću naredbu sustavu punjenja. Senzori su učinkoviti kada se koriste za kontrolu punjenja pješčano-glinenih kalupa s visokim udjelom metala.

Senzori vlage

Nejasni senzori koriste se u sustavima upravljanja procesima miješanja za dobivanje kalupnih i jezgri pijeska s određenim tehnološkim svojstvima.

Konduktometrijski podaci vlažnosti majke izrađen u obliku metalne sonde ugrađene u klizače ili u spremnik. Korištenje senzora zajedno s uređajima za korekciju temperature omogućuje stabilizaciju svojstava smjese.

Kapacitivni senzor vlagei je kondenzator čije su elektrode valjci klizača i metalni prsten, izoliran od tijela klizača, montiran u utoru na dnu klizača duž unutarnjeg promjera rotacije njihovih valjaka.

Za kontinuiranu automatsku kontrolu sadržaja vlage u pokretnim materijalima od interesa su kapacitivni senzori protoka koji omogućuju beskontaktno mjerenje sadržaja vlage u pokretnim materijalima.

Treba napomenuti da se postojeće metode električne kontrole (konduktometrijske, kapacitivne, induktivne itd.) mogu koristiti samo u slučajevima kada čimbenici kao što su sastav, veličina zrna smjese, sadržaj veziva i dodataka, jednolikost njihove raspodjele, stupanj zbijenosti i temperatura ostaju konstantni.

Postizanje konstantnosti ovih parametara u nedostatku sustava za pripremu i stabilizaciju svojstava početnih materijala omogućuje metode kontrole kvalitete kalupnog pijeska tijekom njegove pripreme prema glavnim tehnološkim svojstvima: kalupljenje, zbijanje, fluidnost, fluidnost, itd.

Senzori temperature

Za kontrolu temperature tekućih metala široko se koriste kontaktne i beskontaktne metode. Mjerenja temeljena na aplikaciji uronjeni termoelement i pirometri različitih izvedbi.

Potopni termoparovidizajnirani za dugotrajnu upotrebu, sadrže zaštitni sloj termoelementa i vodeno hlađene priključke. Termoelektrode su obično izrađene od platinske žice.

Automatski upravljani termoelement daje dobru ponovljivost očitanja s ponovljenom, isprekidanom upotrebom bez mijenjanja toplinskog spoja i zaštitne kapice. U većini slučajeva, ovi se termoparovi koriste za kontrolu temperature kupke rastaljenog čelika u električnim pećima.

Mjerenje temperature tekućih talina kontaktnim metodama (uronjeni termoparovi) teško je zbog nedovoljne otpornosti zaštitnih vrhova, promjena u kalibracijskim karakteristikama termoelementa i drugih razloga. Također, ukratko Periodična mjerenja remena ne mogu dati ispravnu predodžbu o temperaturnom stanju cijele mase tekućeg željeza.

Zato su rašireni u ljevaonici beskontaktne metode kontrole temperature, što omogućuje provođenje dugotrajnih kontinuiranih mjerenja i korištenje njihovih rezultata u sustavima upravljanja.

Industrijsko uvođenje beskontaktnih metoda omogućuje vam da isključite utjecaj na rezultate mjerenja troske i drugih filmova na površini lijevanog željeza, kao i parametre međumedija (prašina, sadržaj plina itd.). Koristi se za beskontaktno mjerenje temperature pirometriovaj pogled na struju ili metalnu površinu ovisi o položaju talionice ili lonca.

Senzori za kemijski sastav

U ljevaonici su najraširenije kemijske i fizikalno-kemijske metode kontrole kemijskog sastava legura.

Kako bi se smanjilo trajanje pripremnih radnji i analiza, razvijaju se organizacijske i tehničke mjere za ubrzanje procesa analize.

U tom svjetlu posebno su važna pitanja mehanizacije i automatizacije pripreme uzoraka, njihovog transporta u laboratorij, kao i izrade uređaja za snimanje i prijenos analitičkih podataka u sustave upravljanja.

Uz kemijske i fizikalno-kemijske metode, posljednjih se godina za ekspresnu analizu koriste fizikalne metode: termografska, spektralna, magnetska itd.