Устройство для определения скорости окисления углерода
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
256349 бове Фовотеиио
Оодиолиетичооиий
Рвопублик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл, 42/, 13/03
181>, 7 00
Заявлено 22.VI II.1968 (№ 1266621122-2) с г рисоединением заявки №. г1ПК G 05f
С 21с
УДК 669.046.517.004. .5.002.5 (088.8) Приоритет
Опчбликовано 04.XI.1969. Бюллетень ¹ 34
Комитет по делам иаобретеннй и открытий при Споете Министров
СССР
Дата опубликования описания 30.111.1970
Авторы изобретения
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ
ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕРОДА
Известны устройства для непрерывного определения скорости окисления, углерода, состоящие из погружаемых в металл индуктивных датчиков, помещенных в чехол, источника их питания, усилителей, интегратора, управляемого при помощи реле времени, и регистрирующего прибора. Такие устройства дают невысокую точность при определении интенсивности кипения металла, а следовательно, и скорости окисления углерода, что объясняется различной величиной сигнала при прохо>кдснии пузырьков газа на разных расстояниях от датчика. Кроме того, они недостаточно н адежны из-за наличия водоохлаждаемых датчиков и большого количества сложной аппаратурыы.
Предложенное устройство для определения скорости окисления углерода отличается тем, что датчик интенсивности газовыделения и общий электрод подключены к источникам питания, а перед интегратором включен блок, суммирующий сигналы от всех электродов.
Датчик выполнен в виде цилиндра с кони lcской торцовой частью, имеющей сходящиеся к вершине конуса пазы, на уровне дна которых, на одинаковом расстоянии от вершины, расположены торцы электродов, установлешпях в корпусе датчика, Кроме того, общий электрод, соединенный попарно с каждым из остальных электродов, включен в цепи самостоятельных идентичных источников питания, выполненных в виде обмоток трансформатора, число которых равно числу электродов датчика.
5 Такая конструкция устройства позволяет повысить точность измерения и надежность его работы.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — датчик.
1О Устройство содер>кит электроконтактный датчик 1 с несколькими электродами 2.
Электроды включены попарно с общим электродом 3 на самостоятельные идентичные источники питания -1, выполненные в виде обмоток трансформатора 5, число которых равно числу электродов 2. Каждая пара электродов входит в схему суммирующего устройства 6, после которого включен интегратор 7, соединенный с регистрирующим прибором 8. Реле
20 времени 9 управляет интегратором и регистрирующим прибором.
Корпус датчика (см. фиг. 2) выполнен из огнеупорного, несмачиваемого сталью материала. Внутри его, в донной части, размещены
25 графитовые электроды 2. Электроды соединены графитовыми шнурами 9, которыс изолированы друг от друга огнеупорной и изоляционной массой 10, заполняющей корпус датчика, со штырьками 11, при помощи которых дат30 чик подключается к схеме устройства.
256349
Устройство работает следующим образом.
В расплавленную сталь на определенную глубину погружают электроконтактный датчик 1. Общий электрод 8 установлен в датчике или погружается в металл отдельно. При 5 отсутствии кипения металла электрическая цепь каждого источника 4, в которую включены один из электродов 2 и общий электрод 8, находящиеся в расплавленном металле, замыкается через расплав. СигнаЛ на выходе сум- 10 мирующего устройства б, .в схему которого включены электроды, отсутствует.
Известно, что процесс обезуглероживания сопрово>кдается кипением металла, причем интенсивность кипения или газовыделения (объ- 15 ем окиси углерода, выделяющейся за единицу времени на единицу поверхности ванны) пропорциональна скорости окисления углерода.
Во время кипения металла пузырьки окиси углерода, зарождающиеся на подине и подни- 20 мающиеся к поверхности металла, встречают на своем пути коническую торцовую часть датчика 1, имеющую сходящиеся к вершине конуса пазы, попадают в эти пазы и, двигаясь по ним вверх, размыкают электрические цепи 25 источников питания 4 в момент прохо>кдения под торцами электродов 2.
Общий электрод 8 имеет большую поверхность соприкосновения, а следовательно, и .надежный контакт с расплавленным металлом. 30
При размыкании цепи любого источника 4 пузырьком газа напряжение источника подается на суммирующее устройство б. Суммирующее устройство обеспечивает сложение сигналов всех ц"пей источников 4 нри их размы- 35 кании таким образом, что при размыкании одной цепи напряжение сигнала равно V, при одновременном размыкании двух цепей 2Г, при одновременном размыкании и цепей nV.
Поскольку длительность размыкания цепей, а 40 следовательно, и импульсов пропорциональна размерам пузырьков, движущихся с постоянной скоростью мимо электрода 2, то сигнал на выходе суммирующего устройства пропорционален количеству газа, выделяющегося с еди- 45 ницы поверхности .ванны, ра вной площади поперечного сечения датчика, ограниченной окру>кностью, по которой расположены электроды.
Благодаря конструкции торцовой части дат- 50 чика практически все пузырьки газа (на 90—
95о/0 состоящего из окиси углерода), выделяющегося с поверхности, ограниченной электродами 2 датчика, двигаются по пазам и размыкают соответствующие цепи источников 4. 55
К выходу суммируюшего устройства б па определенное время (20 — 30 сек) при помощи реле времени 9 подключается интегратор 7.
Напряжение на выходе интегратора пропорционально интенсивности газовыделения с единицы поверхности ванны за время интегрированияя.
С интегратора напряжение сигнала подастся на регистрирующий прибор 8, шкала которого проградуирована в единицах скорости окисления углерода, например в 01,)час. Регистрирующий прибор 8,подключается к интегратору 7 при помощи реле времени 9 по истечении времени интегрирования. Одновременно реле
9 отключает интегратор от суммирующего устройства. После записи показаний реле 9 отключает регистрирующий прибор 8 от интегратора и подключает интегратор к суммирующему устройству. Затем цикл измерения автоматически повторяется.
Таким образом, благодаря применению электроконтактного датчика, содержащего замыкающиеся через расплав электроды, включенные на один или несколько источников питания, новой конструкции торцовой части датчика, а также включению перед интегратором суммирующего устройства предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью определять скорость окисления углерода в кипящей стальной ванне.
Предмет изобретения
1. Устройство для определения скорости окисления углерода в стальной ванне, состоящее из погружаемого в металл датчика интенсивности газовыделения в огнеупорном корпусе, источника питания, интегратора, управляемого при помощи реле времени и регистрирующего прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности р абсты устройства, оно снабжено дат;иком интенсивности газовыделения с общим электродом, подключенным к источникам питания, а перед интегратором включен блок, суммирующий сигналы от всех электродов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик выполнен в виде цилиндра с конической торцовой частью, .имеющей сходящиеся к вершине конуса пазы, на уровне дна которых, на одинаковом расстоянии от вершины, расчоло>кены торцы электродов, установленных в корпусе датчика.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что общий электрод, соединенный попарно с ка>кдым из остальных электродов, включен в цепи самостоятельных идентичных источников питания, выполненных в виде обмогок трансформатора, количество которых равно числу электродов датчика.
256349
Р г1 т и г. 2
Составитель Довгучиц
Редактор Л. В. Калашникова Техред Л. Я. Левина Корректор Л. В. Юшина
Заказ 533/15 Тираж 480 Подписное
1ЯНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Минисгров CC.ÑP
Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография. пп. Гапчнова. 2
