Tekniske midler for måling og kontroll i støperi

Forbedring av effektiviteten og kvaliteten på støpeprosesskontroll er relatert til å løse problemene med måling og kontroll av ulike teknologiske parametere som påvirker prosessforløpet eller er de viktigste kvalitetsindikatorene. Slike parametere i et støperi inkluderer:

• nivå for lading av ladede materialer i smelteverk, så vel som i beholdere til avdelinger for tilberedning av blanding og blanding;

• nivå av flytende metall i støpeformer;

• masse, forbruk, tetthet, konsentrasjon og kjemisk sammensetning av ulike materialer;

• fuktighet, temperatur, flytbarhet eller formbarhet av blandinger;

• kjemisk sammensetning og temperatur på smelter, etc.

Kontrollen av disse parametrene er vanskelig, fordi i tillegg til de vanlige kravene til nøyaktighet, hastighet, følsomhet, stabilitet av egenskaper pålagt alle sensorer, for sensorer installert i støperier, kreves det ytterligere krav til styrke, motstand mot aggressive materialer, høye temperaturer , støv, vibrasjoner osv.

Kontrollen av de viktigste teknologiske parametrene i støpeprosesser er ikke fullstendig løst, og videreutvikling av nye metoder og midler for måling og kontroll er nødvendig, ved å bruke resultatene av statistiske studier, beregning av parametere ved indirekte indikatorer ved hjelp av kontrollere, moderne datateknologi, etc.

Nivåsensorer

Støperimaterialenivåsensorer De er mye brukt i kontrollsystemer for å tilberede og lade en ladning i smelteenheter, tilberede en blanding og helle smelter i former.

Hovedkravet til nivåsensorer er høy driftssikkerhet, siden falsk drift eller feil fører til en nødsituasjon i den teknologiske prosessen: overløp eller tømming av beholdere, smelteenheter, overløp eller underfylling av metaller i formen, etc.

I kontrollsystemer for klargjøring av lading og lading av smelteenheter i et støperi, bruk ramstang, vinsj, spak, kontakt, termostatiske, fotoelektriske og andre nivåsensorer.

Nivåsensor ladningen er strukturelt laget i form av en stålstang som beveger seg i det kontrollerte hulrommet i tårnet. Stempelet er leddet med en vippe, som drives av en elektromagnet og går tilbake til sin opprinnelige posisjon av en fjær.

Når spenning fra motoren påføres den elektriske kretsen, roterer en kam, som med jevne mellomrom lukker kontakten som ligger i den mellomliggende relékretsen. Reléet, når det aktiveres, slår på en elektromagnet som bringer rensestangen inn i det kontrollerte området av kuppelen.

Hvis det ikke er noen ladning i det kontrollerte rommet, lukker stemplet, når det beveger seg, en kontakt i signalrelékretsen, som avgir en kommandopuls for å lade ladningen i kuppelen.

Vinsj nivåsensor er en roterende blokk med en fleksibel kabel, i den ene enden av hvilken en last er opphengt. Enheten er montert i en spesiell hul bøyning over fyllingsvinduet til kuppelen. For å beskytte kneet mot eksponering for høye temperaturer, blåses det kontinuerlig med trykkluft.

Driften av sensoren og lastesystemet er blokkert på en slik måte at lossingen av hodet begynner når lasten løftes, og senkingen av lasten begynner først etter lossing av det neste hodet.

Spaknivåsensor består av en spak montert i kuppelens støpejernsmurstein og en stang med en fjær i enden som startkontaktene er montert. Når kuppelen er fullastet, går spaken inn i hulrommet til mursteinen og kontaktene åpnes. Når ladningen kommer ned under spaken, klemmes sistnevnte av fjæren, kontaktene lukkes og gir et ladesignal til neste øre.

De beskrevne sensorene har en enkel design og kan produseres i ethvert støperi. Imidlertid reduserer tilstedeværelsen av bevegelige deler deres pålitelighet under forhold med økt temperatur, gassforurensning og støv. Mer pålitelige sensorer basert på bruk av fysiske egenskaper til ladede materialer og avgasser, de inkluderer elektrokontakt, termostatiske, fotoelektriske, radioaktive, målere, etc.

Ladenivåsensor med elektrisk kontakt den har en enkel design og kretsdesign, noe som har ført til bred bruk i ladesystemer.

Sensoren består av fire kontakter, isolert med asbestpakning, montert i støpejernstegl i toppen av kuppelmurverket. Arrangementsnivået for kontaktene faller sammen med det spesifiserte nivået for styring av ladematerialene.

De ytre endene av kontaktene er koblet i par og er inkludert i signalrelékretsen. Hvis ladenivået er innenfor de angitte grensene, lukker kontaktene over ladningen signalreléspolen. Når nivået faller under innstilt verdi, slås releet av og gir et signal om å lade batchen.

Ur termostatsensor Væren gebyret er basert på bruk av baderomstermostat. Ved lading eller når ladenivået synker under smelteprosessen under en forhåndsbestemt verdi, er kuppelgassene uhindret, faktisk stiger de opp uten å gå inn i termostaten. Når ladningen vil nå et visst kontrollnivå, skaper ladelaget en motstand mot fri passasje av varme gasser opp og noe gass kommer inn i termostatkanalen, som genererer et signal for å stoppe uttaket.

Radioaktiv nivåsensor basert på absorpsjon av ladning radioaktiv stråling. Siden absorpsjonskapasiteten til ladematerialer er titalls ganger høyere enn absorpsjonskapasiteten til luft, vil strålingsintensiteten til tellerne øke når ladningen faller under kontrollnivået, og den elektroniske enheten sender et kontrollsignal til lastsystemet. Radioaktiv kobolt brukes som en kilde til stråling.

Nivåsensorer for bulk og flytende materialer i beholdere

De er mye brukt til å kontrollere nivået av fyll- og støpematerialer i beholdere elektrode og kapasitive signalutstyr... Grunnlaget for arbeidet til slike signalutstyr er avhengigheten av den elektriske motstanden (elektrisk kapasitet) mellom elektrodene på egenskapene til mediet.

Konduktometrisk signalanordning gir pålitelig kontroll av nivået av bulkmaterialer i beholdere med en motstand i signalkretsen ikke mer enn 25 mOhm. To-elektrode signaleringsenheter med to utgangsreleer brukes til to-posisjonskontroll og nivåsignalering.

I blandeavdelingene til støperier, sammen med elektroniske signalutstyr, bruker de radioaktive så vel som mekaniske nivåsensorer.

Blant mekaniske sensorer er membransensorer de vanligste på grunn av deres enkle design og lette vedlikehold.

Membransensoren består av et elastisk element med klemramme og mikrobrytere. Installer den i vegg-botlocken. Når nivået på det kontrollerte materialet er høyere enn klemrammen til signalanordningen, overføres trykket fra materialet til det elastiske elementet (membranen), som, blir deformert, trykker på stangen til den lukkende mikrobryteren ° Csignalkretsen.

Sensorer for tilstedeværelse av materialer på transportbånd

Sensorer for tilstedeværelse av materialer på transportører av strømningstransportsystemer, så vel som på belter, forklær, vibrerende matere gjør det mulig å sikre kontroll og kontinuerlig drift av systemene for å kontrollere doserings- og blandeprosessene.

I smelter blandesystemer bruker de elektromekanisk sensor for tilstedeværelse av en ladning på materen, som er en metallkam montert over materen, hvis plate er festet i hengsler og avviker avhengig av tykkelsen på materialet på materen.

Andre utforminger av elektromekaniske sensorer er kjent, men deres bruk er begrenset på grunn av den korte levetiden og behovet for å velge størrelse og materiale på sonden i hvert enkelt tilfelle.

Elektriske kontaktsensorer (signaleringsenheter) skiller seg fra elektromekaniske i økt pålitelighet og utskiftbarhet.

Blant berøringsfrie sensorer opptar de en spesiell plass kapasitive sensorer for tilstedeværelse av materiale på transportøren, preget av en enkel design av det følsomme elementet og høy pålitelighet.

Det følsomme elementet til den kapasitive sensoren består av to flate isolerte metallplater montert i flukt under transportbåndet. Som en målekrets brukes som regel en autogenerator, i tilbakemeldingskretsen som et følsomt element er koblet til.

Når materiale dukker opp på transportbåndet, endres kapasitansen til det følsomme elementet, noe som får oscillatoren til å bryte og aktivere signalreléet.

Formfyllingskontrollsensorer

Kontrollsystemet for prosessen med å helle flytende metall i støpeformer Den har en teller med stor verdi og formfylling.

Elektromagnetisk sensor er en elektromagnet med sin reléspole inkludert i kretsen. Plasser den på skjemaet Oh... Når du fyller formen, stiger metallet og fyller sporet lukket langs konturen.

Når vekselstrøm flyter gjennom spolen til en elektromagnet i en lukket sløyfe av flytende metall, induseres en EMF og et magnetfelt vises som samhandler med elektromagnetens felt. Dette endrer den induktive motstanden til spolen og utgangsreléet gir et signal om å fullføre formen og stoppe støpingen.

Fotometrisk sensor inkluderer et infrarødt filter installert over utgangen på skjemaet, en mottaker og en forsterker med et signalrelé.

Når du fyller formen av flytende metall, treffer lysstrålene til lysfilteret og deretter til mottakeren. Utgangssignalet til mottakeren forsterkes av forsterkeren og mates til spolen til signalreléet, som gir den passende kommandoen til ladesystemet. Sensorene er effektive når de brukes til å kontrollere fylling av sandleireformer med høyt metallinnhold.

Fuktighetssensorer

Vage sensorer brukes til å blande prosesskontrollsystemer for å oppnå støping og kjernesand med visse teknologiske egenskaper.

Konduktometriske data fuktighet hos mor laget i form av en metallsonde installert i løperne eller i beholderen. Bruk av sensoren sammen med temperaturkorreksjonsenheter muliggjør stabilisering av blandingsegenskapene.

Kapasitiv fuktighetssensorog er en kondensator hvis elektroder er rullene til løperne og en metallring, isolert fra kroppen til løperne, montert i et spor nederste løpere langs den indre rotasjonsdiameteren til deres ruller.

For kontinuerlig automatisk kontroll av fuktighetsinnhold i bevegelige materialer er kapasitive strømningssensorer av interesse, som gjør det mulig å gi berøringsfri måling av fuktighetsinnhold i bevegelige materialer.

Det skal bemerkes at de eksisterende elektriske kontrollmetodene (konduktometriske, kapasitive, induktive, etc.) bare kan brukes i tilfeller der faktorer som sammensetningen av kornstørrelsen til blandingen, innholdet av bindemiddel og tilsetningsstoffer, jevnheten av deres fordeling, komprimeringsgrad og temperatur forblir konstant.

Å oppnå konstansen til disse parametrene i fravær av systemer for fremstilling og stabilisering av egenskapene til utgangsmaterialene tillater metoder for kvalitetskontroll av støpesanden under tilberedning i henhold til de viktigste teknologiske egenskapene: støping, komprimering, fluiditet, fluiditet, etc.

Temperatursensorer

For å kontrollere temperaturen på de flytende metallene, bruker kontakt- og ikke-kontaktmetoder mye. Applikasjonsbaserte målinger nedsenking termoelement og pyrometre av forskjellige design.

Nedsenkbare termoelementerdesignet for langvarig bruk, inneholder termoelementNS beskyttende belegg og vannkjølte beslag. Termoelektroder er vanligvis laget av platinatråd.

Det autodrevne termoelementet gir god reproduserbarhet av avlesninger ved gjentatt, intermitterende bruk uten å endre termisk kobling og beskyttelseshette. I de fleste tilfeller brukes disse termoelementene til å kontrollere temperaturen på det smeltede stålbadet i elektriske ovner.

Måling av temperaturen til væskesmelter ved kontaktmetoder (nedsenkingstermoelementer) er vanskelig på grunn av utilstrekkelig motstand til beskyttelsesspissene, endringer i kalibreringsegenskapene til termoelementet og andre årsaker. I korte trekk kan ikke periodiske målinger av beltet gi en riktig ide om temperaturtilstanden til hele massen av flytende jern.

Derfor er de utbredt i støperiet berøringsfrie temperaturkontrollmetoder, som gjør det mulig å gjennomføre langsiktige kontinuerlige målinger og bruke deres resultater i kontrollsystemer.

Industriell introduksjon av ikke-kontaktmetoder lar deg utelukke innflytelse på måleresultatene av slagg og andre filmer på overflaten av støpejern, så vel som parametrene til mellommediet (støvhet, gassinnhold, etc.). Brukes for berøringsfri temperaturmåling pyrometredenne visningen av strømmen eller metalloverflaten avhenger av plasseringen av smelteapparatet eller øsen.

Sensorer for kjemisk sammensetning

V støperi den mest utbredte er de kjemiske og fysisk-kjemiske metodene for å kontrollere den kjemiske sammensetningen av legeringer.

For å redusere varigheten av forberedende operasjoner og analyser utvikles det organisatoriske og tekniske tiltak for å fremskynde analyseprosessen.

I dette lyset blir spørsmål om mekanisering og automatisering av prøvepreparering, deres transport til laboratoriet, samt opprettelse av enheter for registrering og overføring av analytiske data til styringssystemer, spesielt viktige.

Sammen med kjemiske og fysisk-kjemiske metoder har fysiske metoder i de senere årene blitt brukt for ekspressanalyse: termografiske, spektrale, magnetiske, etc.