Устройство для управления процессом дозирования жидких металлов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

57ф?7Д

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.10.75 (21) 2180137/02 (51) М. Кл,е В 22D 39/00

G 01F 11/00 с присоединением заявки М

Государственный комнте1

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 20.10.77 (53) УДК 621.746.3.002. .56. 004. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Э. Циркунов, А. К. Паспарне и Э. С. Сорокина

Латвийский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. П. Стучки (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ДОЗИРОВАНИЯ )КИДКИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к устройствам дозирования жидких металлов и может быть использовано для автоматизации процесса заливки жидкого металла в машины литья под давлением, особенно высокотемпературных металлов, когда не применимы другие методы дозирования.

Известно устройство для дозпрованпя >кидких металлов, содер>кащее замкнутый магнитопровод тока, разомкнутые магнитопроводы потока, загрузочные и дозирующис емкости, соединенные переливным патрубком (1).

Недостатком устройства является сложность и недостаточная надежность из-за наличия дополнительных дозирующих емкостей.

Известно электромагнитное устройство для заливки металла, имеющее канал-металлопровод, соединенный со сливным патрубком, систему подвода тока к металлу и систему создания магнитного потока (2).

Однако в таком устройстве не обеспечивается необходимая точность дозировання из-за отсутствия систсмы обратной связи с источником питания, Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления скоростью разливки и дозировачия стали, состоящее из приборов измерения количества стали, выполненных с корреляционным измерителем скорости и фотоэлектрическим измерителем линейны.; размеров струи, и блока управления скоростью разливки и дознрования в соответствии с заданной программой (3).

Недостатком устройства является большая инерция управляемого механизма, что не обеспе кивает нсобходимую точность дозирования.

Кроме того, загазованность среды, окру >каloщей стру|о жидкого металла, ухудшает разрешающую способность измерительного устройства, что также снижает точность дозированпя.

Целью изобретения является повышение точности дозирования жидких металлов, транспортируемых с помощью насоса-дозатора, например насоса магнитодинамического типа.

Это достигается î»àãîäàðÿ интегрированию силы, действующей на жидкий металл в маг20 нптодинамнческом насосе, и учету времени запаздывания между моментом включения насоса и моментом появления жидкого металла в сливном рукаве металлотракта, что осуществляется предлагаемым устройством, 25 состоящим пз блока измерения количества металла, снабженного персмножающпм и интегрирующим устройствами (блокамп), и блока управления дозированпем, причем блок измерения количества металла дополнительно

30 содержит измерительные обмотки, распо»п574273

Зо

-15

55

60 жениные в активной зоне насоса и на металлотр акте, токовую обмотку и устройство (блок) извлечения квадратного корня из произведения сигналов, поступающих с измерительных и токовой обмоток через перемножающее устройство, а блок управления дозированием дополнительно содержит датчик, регистрирующий появление металла в сливе, схему управления и ключ, входы которого соединены с измерительными обмотками, указанным датчиком и схемой управления, а выход — с перемножающим устройством.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — размещение измерительных обмоток и датчика контроля на насосе-дозаторе.

Устройство состоит из блока 1 измерения количества металла и блока 2 управления процессом дозирования, отключающего питание трансформаторов 3 насоса-дозатора.

Блок 1 измерения количества металла включает в себя токовую обмотку 4, размещенную на металлотракте вне активной зоны насоса, измерительные обмотки 5, ключ 6, перемножающий блок 7 с блоком 8 извлечения квадратного корня, интегрирующий блок 9.

Блок 2 управления процессом дозирования содержит схему 10 управления, схему 11 сравнения, датчик 12 контроля металла в сливном рукаве, задатчик 13 дозы.

Устройство работает следующим образом.

Когда магнитодинамический насос заполнен жидким металлом и включен на режим хранения, в Ф-образном канале индуцируется ток, величина которого пропорциональна напряжению тока питания насоса и проводимости жидкого металла. В обмотке 4, являющейся вторичной обмоткой трансформатора тока, величина ЭДС U> пропорциональна индуцированному в жидком металле току. При включении трансформатора 3 создается магнитное поле, взаимодействующее с индуцированным током и обуславливающее появление электромагнитной силы, действующей па жидкий металл. Под действием электромагнитной силы жидкий металл поступает по металлотракту в соответствующий металлоприемник.

При включении тока питания трансфорвгатора 3 в обмотках 5, расположенных в межполюсном пространстве насоса, наводится

ЭДС U пропорциональная величине магнитного поля. Это напряжение поступает на вход опорного сигнала кольцевого фазового детектора, дающего произведение сигналов с учетом их фазы. Когда жидкий металл проходит зону контроля — датчик 12 — возникающая в нем разность потенциалов открывает ключ 6, и напряжение U, пропорциональное индукции магнитного поля, также поступает на вход кольцевого фазового детектора.

Постоянная составляющая на выходе фазового детектора пропорциональна произведению U

Интегрирование сигнала, снимаемого с блока 8 извлечения квадратного корня, позволяет определить дозу жидкого металла. При совпадении значений задатчика 13 дозы и интегрирующего устройства 9 схема 11 сравнения подает сигнал на схему 10 управления насосом, перебрасывающую ключ 6 в исходное поло>кение и отключающую питание трансформатора 3.

Таким образом, предлагаемое устройство для управления процессом дозирования позволяет повысить точность дозирования за счет интегрирования скорости, пропорциональной давлению, развиваемому магпитодинамичсским насосом с момента появления жидкого металла в слнвном рукаве. Изменение напряжения в сети питания насоса не снижает точности дозирования, так как обмотки 4 и

5 связаны непосредственно с током и магнитным полем в жидком металле, создающим давление в насосе. Преимуществом предлагаемого устройства является также независимость точности дознрования кидкого металла от изменения его электропроводности, связанного с наличием примесей или температурой металла.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом дозировапия жидких металлов насосом-дозатором, содержащее блок измерения количества металла, состоящий из перемножающего и интегрирующего блоков, и блок управления дозированием, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, блок измерения количества металла дополнительно содержит измерительные обмотки, расположенные в активной зоне насоса и на металлотракте, токовую обмотку и блок извлечения квадратного корня, соединенный с выходом перемножающего блока, входы которого соединены с измерительными и токовой обмотками, а блок управления дозированием дополнительно содержит датчик налг чия металла в сливном рукаве, схему управления и ключ, входы которого соединены с указанным датчиком, измерительными обмотками и схемой управления, а выход — с перемножающим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Ме 203170, кл.

В 22D 39/00, 1964.

2. Авторское свидетельство М 263826, кл.

В 22D 17/30, 1968.

3. Авторское свидетельство М 206818, кл.

В 22D 39/00, 1966.