Tekniske midler til måling og kontrol i støberi

Forbedring af effektiviteten og kvaliteten af ​​støbeproceskontrol er relateret til at løse problemerne med måling og kontrol af forskellige teknologiske parametre, der påvirker processernes forløb eller er de vigtigste kvalitetsindikatorer. Sådanne parametre i et støberi omfatter:

• niveau for opladning af ladede materialer i smelteanlæg såvel som i tragte i afdelinger til fremstilling af blanding og blanding;

• niveau af flydende metal i støbeforme;

• masse, forbrug, tæthed, koncentration og kemisk sammensætning af forskellige materialer;

• fugt, temperatur, flydende eller formbarhed af blandinger;

• kemisk sammensætning og temperatur af smelter mv.

Styringen af ​​disse parametre er vanskelig, fordi der ud over de sædvanlige krav til nøjagtighed, hastighed, følsomhed, stabilitet af egenskaber pålagt alle sensorer, for sensorer installeret i støberier, kræves yderligere krav til styrke, modstand mod aggressive materialer, høje temperaturer , støv, vibrationer osv.

Styringen af ​​de vigtigste teknologiske parametre i støbeprocesser er ikke fuldt løst, og yderligere udvikling af nye metoder og midler til måling og kontrol er nødvendig ved hjælp af resultaterne af statistiske undersøgelser, beregning af parametre ved indirekte indikatorer vha. controllere, moderne computerteknologier mv.

Niveausensorer

Støberimaterialeniveausensorer De bruges i vid udstrækning i kontrolsystemer til fremstilling og påfyldning af en ladning i smelteenheder, tilberedning af en blanding og hældning af smelter i forme.

Hovedkravet til niveausensorer er høj driftssikkerhed, da falsk drift eller fejl fører til en nødsituation i den teknologiske proces: overløb eller tømning af beholdere, smelteenheder, overløb eller underfyldning af metaller i formen osv.

I styresystemer til klargøring af opladning og opladning af smelteenheder i et støberi, skal du bruge ramstang, spil, håndtag, kontakt, termostatiske, fotoelektriske og andre niveaufølere.

Niveausensor ladningen er strukturelt lavet i form af en stålstang, der bevæger sig i tårnets kontrollerede hulrum. Stemplet er leddelt med en vippe, som drives af en elektromagnet og vender tilbage til sin oprindelige position af en fjeder.

Når spænding fra motoren påføres det elektriske kredsløb, roterer en knast, som med jævne mellemrum lukker kontakten placeret i det mellemliggende relækredsløb. Relæet tænder, når det aktiveres, en elektromagnet, der bringer rensestangen ind i det kontrollerede område af kuplen.

Hvis der ikke er nogen ladning i det kontrollerede rum, lukker stemplet, når det bevæger sig, en kontakt i signalrelækredsløbet, som afgiver en kommandoimpuls for at oplade ladningen i kuplen.

Spilniveausensor er en roterende blok med et fleksibelt kabel, i den ene ende af hvilken en last er ophængt. Enheden er monteret i en speciel hul bøjning over kuplens påfyldningsvindue. For at beskytte knæet mod udsættelse for høje temperaturer blæses det kontinuerligt med trykluft.

Funktionen af ​​sensoren og læssesystemet er blokeret på en sådan måde, at aflæsningen af ​​hovedet begynder, når lasten løftes, og sænkningen af ​​lasten begynder først efter aflæsning af det næste hoved.

Håndtag niveausensor består af et håndtag monteret i kuplens støbejernsmursten og en stang med en fjeder i enden af ​​hvilken startkontakterne er monteret. Når kuplen er fuldt lastet, går håndtaget ind i murstenens hulrum, og kontakterne åbnes. Når ladningen kommer ned under håndtaget, klemmes sidstnævnte af fjederen, kontakterne lukker og giver et ladesignal til det næste øre.

De beskrevne sensorer har et enkelt design og kan produceres i ethvert støberi. Men tilstedeværelsen af ​​bevægelige dele reducerer deres pålidelighed under forhold med øget temperatur, gasforurening og støv. Mere pålidelige sensorer baseret på brugen af ​​fysiske egenskaber af ladede materialer og affaldsgasser, de inkluderer elektrokontakt, termostatiske, fotoelektriske, radioaktive, målere osv.

Ladeniveausensor med elektrisk kontakt den har et enkelt design og kredsløbsdesign, hvilket har ført til dens brede anvendelse i ladesystemer.

Sensoren består af fire kontakter, isoleret med asbestpakning, monteret i støbejernsten i toppen af ​​kuppelmurværket. Niveauet for arrangement af kontakterne falder sammen med det specificerede niveau for styring af opladningsmaterialerne.

De ydre ender af kontakterne er forbundet i par og er inkluderet i signalrelækredsløbet. Hvis ladeniveauet er inden for de specificerede grænser, lukker kontakterne på tværs af ladningen signalrelæspolens kredsløb. Når niveauet falder under den indstillede værdi, slukker relæet og giver et signal om at lade batchen op.

Ur termostatsensor Vædderen gebyret er baseret på brugen af ​​badeværelsestermostaten. Ved opladning eller når ladningsniveauet falder under smeltningsprocessen til under en forudbestemt værdi, er kuppelgasserne uhindret, de stiger faktisk op uden at komme ind i termostaten. Når ladningen vil nå et vist kontrolniveau, skaber ladningslaget en modstand mod den frie passage af varme gasser op, og noget gas kommer ind i termostatkanalen, som genererer et signal om at stoppe tilbagetrækningen.

Radioaktiv niveausensor baseret på absorption af ladning radioaktiv stråling. Da den absorberende kapacitet af ladematerialer er titusinder gange højere end den absorberende kapacitet af luft, så når ladningen falder under kontrolniveauet, stiger tællernes strålingsintensitet, og den elektroniske enhed udsender et styresignal til belastningssystemet. Radioaktiv kobolt bruges som kilde til stråling.

Niveausensorer til bulk og flydende materialer i tragte

De er meget brugt til at kontrollere niveauet af påfyldnings- og støbematerialer i tragte elektrode og kapacitive signalanordninger... Grundlaget for arbejdet med sådanne signalanordninger er afhængigheden af ​​den elektriske modstand (elektrisk kapacitet) mellem elektroderne på mediets egenskaber.

Konduktometrisk signalanordning giver pålidelig kontrol af niveauet af bulkmaterialer i tragte med en modstand af signalkredsløbet på ikke mere end 25 mOhm. To-elektrode signaleringsenheder med to udgangsrelæer bruges til to-positionskontrol og niveausignalering.

I blandeafdelingerne på støberier bruger de sammen med elektroniske signaludstyr radioaktive såvel som mekaniske niveausensorer.

Blandt mekaniske sensorer er membransensorer de mest almindelige på grund af deres enkle design og lette vedligeholdelse.

Membransensoren består af et elastisk element med en klemramme og mikrokontakter. Installer den i væg-botlocken. Når niveauet af det kontrollerede materiale er højere end spændingsrammen på signalanordningen, overføres trykket fra materialet til det elastiske element (membran), som ved deformering presser stangen på den lukkende mikroswitch ° Csignalkredsløb.

Sensorer til tilstedeværelse af materialer på transportbånd

Sensorer til tilstedeværelsen af ​​materialer på transportører af flow-transportsystemer såvel som på bånd, forklæder, vibrerende feeders giver mulighed for at sikre kontrol og kontinuerlig drift af systemerne til styring af doserings- og blandingsprocesserne.

I smelter blandesystemer de bruger elektromekanisk sensor for tilstedeværelsen af ​​en ladning på føderen, som er en metalkam monteret over føderen, hvis plader er fastgjort i hængsler og afviger afhængigt af tykkelsen af ​​materialet på føderen.

Andre udformninger af elektromekaniske sensorer er kendte, men deres anvendelse er begrænset på grund af den korte levetid og behovet for at vælge størrelse og materiale af sonden i hvert enkelt tilfælde.

Elektriske kontaktsensorer (signalanordninger) adskiller sig fra elektromekaniske i øget pålidelighed og udskiftelighed.

Blandt berøringsløse sensorer indtager de et særligt sted kapacitive sensorer for tilstedeværelsen af ​​materiale på transportøren, kendetegnet ved et enkelt design af det følsomme element og høj pålidelighed.

Det følsomme element i den kapacitive sensor består af to flade isolerede metalplader monteret i plan under transportbåndet. Som et målekredsløb anvendes som regel en autogenerator, i hvis tilbagekoblingskredsløb et følsomt element er forbundet.

Når der kommer materiale på transportbåndet, ændres kapacitansen af ​​det følsomme element, hvilket får oscillatorens svingninger til at bryde og aktivere signalrelæet.

Styresensorer til formpåfyldning

Kontrolsystemet til processen med at hælde flydende metal i støbeforme Det har en tæller med en stor værdi og formfyldning.

Elektromagnetisk sensor er en elektromagnet med dens relæspole inkluderet i kredsløbet. Placer det på formen Åh... Når du fylder formen, hæver metallet sig og fylder rillen lukket langs konturen.

Når vekselstrøm flyder gennem spolen af ​​en elektromagnet i en lukket sløjfe af flydende metal, induceres en EMF, og et magnetfelt vises, der interagerer med elektromagnetens felt. Dette ændrer spolens induktive modstand, og udgangsrelæet giver et signal om at fuldføre formen og stoppe støbningen.

Fotometrisk sensor inkluderer et infrarødt filter installeret over udgangen af ​​formularen, en modtager og en forstærker med et signalrelæ.

Når du fylder formen af ​​flydende metal, rammer lysstrålerne fra lysfilteret og derefter til modtageren. Udgangssignalet fra modtageren forstærkes af forstærkeren og føres til signalrelæets spole, som afgiver den passende kommando til ladesystemet. Sensorerne er effektive, når de bruges til at styre fyldningen af ​​sand-lerforme med højt metalindhold.

Fugt sensorer

Vage sensorer bruges til at blande processtyringssystemer for at opnå støbning og kernesand med visse teknologiske egenskaber.

Konduktometriske data moderens fugtighed lavet i form af en metalsonde installeret i løberne eller i tragten. Brug af sensoren sammen med temperaturkorrektionsanordninger muliggør stabilisering af blandingsegenskaberne.

Kapacitiv fugtighedssensorog er en kondensator, hvis elektroder er rullerne af løberne og en metalring, isoleret fra kroppen af ​​løberne, monteret i en rille nederste løbere langs den indre rotationsdiameter af deres ruller.

Til kontinuerlig automatisk kontrol af fugtindhold i bevægelige materialer er kapacitive flowsensorer af interesse, som gør det muligt at give berøringsfri måling af fugtindhold i bevægelige materialer.

Det skal bemærkes, at de eksisterende elektriske styringsmetoder (konduktometriske, kapacitive, induktive osv.) kun kan anvendes i tilfælde, hvor faktorer som sammensætningen af ​​blandingens kornstørrelse, indholdet af bindemiddel og additiver, ensartetheden af deres fordeling, komprimeringsgrad og temperatur forbliver konstante.

Opnåelse af konstanten af ​​disse parametre i mangel af systemer til fremstilling og stabilisering af egenskaberne af udgangsmaterialerne tillader metoder til kvalitetskontrol af støbesand under dets tilberedning i henhold til de vigtigste teknologiske egenskaber: støbning, komprimering, fluiditet, fluiditet, etc.

Temperaturfølere

For at kontrollere temperaturen på de flydende metaller bruges i vid udstrækning kontakt og ikke-kontakt metoder. Applikationsbaserede målinger nedsænket termoelement og pyrometre i forskellige designs.

Dykbare termoelementerdesignet til langtidsbrug, indeholder termoelementNS beskyttende belægning og vandkølede fittings. Termoelektroder er normalt lavet af platintråd.

Det auto-drevne termoelement giver god reproducerbarhed af aflæsninger med gentagen, intermitterende brug uden at ændre den termiske forbindelse og beskyttelseshætten. I de fleste tilfælde bruges disse termoelementer til at kontrollere temperaturen på det smeltede stålbad i elektriske ovne.

Måling af temperaturen på flydende smelter ved kontaktmetoder (nedsænkningstermoelementer) er vanskelig på grund af utilstrækkelig modstand af beskyttelsesspidserne, ændringer i termoelementets kalibreringsegenskaber og andre årsager. Også i korte træk kan periodiske målinger af bæltet ikke give en korrekt idé om temperaturtilstanden for hele massen af ​​flydende jern.

Derfor er de udbredt i støberiet berøringsfri temperaturkontrolmetoder, som gør det muligt at udføre langsigtede kontinuerlige målinger og bruge deres resultater i kontrolsystemer.

Industriel introduktion af ikke-kontaktmetoder giver dig mulighed for at udelukke indflydelse på måleresultaterne af slagger og andre film på overfladen af ​​støbejern samt parametrene for mellemmediet (støvhed, gasindhold osv.). Bruges til berøringsfri temperaturmåling pyrometredenne visning af strømmen eller metaloverfladen afhænger af smelterens eller øens placering.

Sensorer til kemisk sammensætning

V støberi de mest udbredte er de kemiske og fysisk-kemiske metoder til at kontrollere den kemiske sammensætning af legeringer.

For at reducere varigheden af ​​forberedende operationer og analyser udvikles organisatoriske og tekniske tiltag for at fremskynde analyseprocessen.

I dette lys bliver spørgsmål om mekanisering og automatisering af prøveforberedelse, deres transport til laboratoriet samt oprettelsen af ​​enheder til registrering og overførsel af analytiske data til ledelsessystemer særligt vigtige.

Sammen med kemiske og fysisk-kemiske metoder er der i de senere år brugt fysiske metoder til ekspresanalyse: termografiske, spektrale, magnetiske mv.