Mijloace tehnice de masura si control in turnatorie

Îmbunătățirea eficienței și calității controlului procesului de turnare este legată de rezolvarea problemelor de măsurare și control a diverșilor parametri tehnologici care afectează mersul proceselor sau sunt principalii indicatori de calitate. Astfel de parametri într-o turnătorie includ:

• nivelul de încărcare a materialelor încărcate în fabricile de topire, precum și în buncărele departamentelor pentru prepararea amestecului și amestecului;

• nivelul de metal lichid în matrițe de turnare;

• masa, consumul, densitatea, concentrația și compoziția chimică a diferitelor materiale;

• umiditatea, temperatura, fluiditatea sau formabilitatea amestecurilor;

• compoziţia chimică şi temperatura topiturii etc.

Controlul acestor parametri este dificil, deoarece pe lângă cerințele uzuale de precizie, viteză, sensibilitate, stabilitate a caracteristicilor impuse tuturor senzorilor, pentru senzorii instalați în turnătorii, sunt necesare cerințe suplimentare pentru rezistență, rezistență la materiale agresive, temperaturi ridicate. , praf, vibratii etc.

Controlul celor mai importanți parametri tehnologici în procesele de turnare nu este pe deplin rezolvat, iar dezvoltarea ulterioară a unor noi metode și mijloace de măsurare și control este necesară, folosind rezultatele studiilor statistice, calculul parametrilor prin indicatori indirecti folosind controlorii, tehnologii informatice moderne etc.

Senzori de nivel

Senzori de nivel al materialului de turnătorie Sunt utilizați pe scară largă în sistemele de control pentru pregătirea și încărcarea unei încărcări în unitățile de topire, prepararea unui amestec și turnarea topiturii în matrițe.

Principala cerință pentru senzorii de nivel este fiabilitatea operațională ridicată, deoarece funcționarea falsă sau defecțiunea duce la o situație de urgență în procesul tehnologic: preaplin sau golire a recipientelor, unități de topire, preaplin sau umplere insuficientă a metalelor în matriță etc.

În sistemele de comandă pentru pregătirea încărcării și încărcării unităților de topire într-o turnătorie, utilizați tijă, troliu, pârghie, senzori de contact, termostatici, fotoelectrici și alți senzori de nivel.

Senzor de nivel sarcina este realizată structural sub forma unei vergele de oțel care se deplasează în cavitatea controlată a turelei. Pistonul este articulat cu un basculant, care este antrenat de un electromagnet și revine în poziția inițială printr-un arc.

Când tensiunea de la motor este aplicată circuitului electric, o camă se rotește, care închide periodic contactul situat în circuitul releului intermediar. Releul, când este acționat, pornește un electromagnet care aduce tija de curățare în zona controlată a domului.

Dacă nu există încărcare în spațiul controlat, pistonul, pe măsură ce se mișcă, închide un contact în circuitul releului de semnal, care emite un impuls de comandă pentru a încărca încărcarea în dom.

Senzor de nivel troliu este un bloc rotativ cu un cablu flexibil, la un capăt al căruia este suspendată o sarcină. Dispozitivul este montat într-un cot special, deasupra ferestrei de umplere a domului. Pentru a proteja genunchiul de expunerea la temperaturi ridicate, acesta este suflat continuu cu aer comprimat.

Funcționarea senzorului și a sistemului de încărcare este blocată în așa fel încât descărcarea capului să înceapă atunci când sarcina este ridicată, iar coborârea încărcăturii începe numai după descărcarea următorului cap.

Senzor de nivel al pârghiei constă dintr-o pârghie montată în cărămida de fontă a cupolei și o tijă cu un arc la capătul căruia sunt montate contactele de pornire. Când cupola este încărcată complet, pârghia intră în cavitatea cărămizii și contactele se deschid. Când sarcina coboară sub pârghie, aceasta din urmă este strânsă de arc, contactele se închid și dau un semnal de încărcare urechii următoare.

Senzorii descriși au un design simplu și pot fi produși în orice turnătorie. Cu toate acestea, prezența pieselor în mișcare reduce fiabilitatea acestora în condiții de temperatură crescută, poluare cu gaz și praf. Senzori mai fiabili bazați pe utilizarea proprietăților fizice ale materialelor încărcate și ale gazelor reziduale, includ electrocontact, termostatic, fotoelectric, radioactiv, manometre etc.

Senzor de nivel de încărcare cu contact electric are un design simplu și un design de circuit, ceea ce a dus la utilizarea pe scară largă în sistemele de încărcare.

Senzorul este format din patru contacte, izolate cu garnitură de azbest, montate în cărămizi de fontă în partea de sus a zidăriei cupolei. Nivelul de aranjare a contactelor coincide cu nivelul specificat de gestionare a materialelor de încărcare.

Capetele exterioare ale contactelor sunt conectate în perechi și sunt incluse în circuitul releului de semnal. Dacă nivelul de încărcare este în limitele specificate, contactele de peste încărcare închid circuitul bobinei releului de semnal. Când nivelul scade sub valoarea setată, releul se oprește și dă un semnal de încărcare a lotului.

Senzorul termostatic Ur Berbec taxa se bazează pe utilizarea termostatului de baie. La încărcare sau când nivelul de încărcare scade în timpul procesului de topire sub o valoare predeterminată, gazele din dom sunt nestingherite, de fapt, se ridică fără a intra în termostat. Când încărcarea va atinge un anumit nivel de control, stratul de încărcare creează o rezistență la trecerea liberă a gazelor fierbinți în sus și o parte de gaz intră în canalul termostatului, care generează un semnal de oprire a retragerii.

Senzor de nivel radioactiv bazată pe absorbția radiațiilor radioactive de sarcină. Deoarece capacitatea de absorbție a materialelor de încărcare este de zeci de ori mai mare decât capacitatea de absorbție a aerului, atunci când încărcarea scade sub nivelul de control, intensitatea radiației contoarelor crește, iar dispozitivul electronic emite un semnal de control către sistemul de încărcare. Cobaltul radioactiv este folosit ca sursă de radiații.

Senzori de nivel pentru materiale în vrac și lichide în buncăre

Sunt utilizate pe scară largă pentru a controla nivelul materialelor de umplere și turnare în buncăre electrozi și dispozitive de semnalizare capacitive... La baza funcționării unor astfel de dispozitive de semnalizare este dependența rezistenței electrice (capacitatea electrică) dintre electrozi de proprietățile mediului.

Dispozitiv de semnalizare conductometrică asigură un control fiabil al nivelului materialelor în vrac în buncăre cu o rezistență a circuitului de semnal de cel mult 25 mOhm. Dispozitivele de semnalizare cu doi electrozi cu două relee de ieșire sunt utilizate pentru controlul în două poziții și semnalizarea nivelului.

În departamentele de amestecare ale turnătoriilor, împreună cu dispozitivele electronice de semnalizare, se folosesc senzori de nivel radioactivi și mecanici.

Dintre senzorii mecanici, senzorii cu diafragmă sunt cei mai des întâlniți datorită simplității designului și ușurinței de întreținere.

Senzorul cu diafragmă este format dintr-un element elastic cu un cadru de prindere și micro-întrerupătoare. Instalați-l în blocarea de perete. Când nivelul materialului controlat este mai mare decât cadrul de prindere al dispozitivului de semnalizare, presiunea din material este transferată către elementul elastic (membrană), care, fiind deformat, apasă tija microîntrerupatorului de închidere ° Ccircuit de semnal.

Senzori pentru prezenta materialelor pe benzi transportoare

Senzorii pentru prezența materialelor pe transportoarele sistemelor de transport de flux, precum și pe benzi, șorțuri, alimentatoare vibrante permit asigurarea controlului și funcționării continue a sistemelor de control al proceselor de dozare și amestecare.

În sistemele de amestecare cu topitoare se folosesc senzor electromecanic pentru prezența unei sarcini pe alimentator, care este un pieptene metalic montat deasupra alimentatorului, ale cărui plăci sunt fixate în balamale și se abat în funcție de grosimea materialului de pe alimentator.

Sunt cunoscute și alte modele de senzori electromecanici, dar utilizarea lor este limitată din cauza duratei de viață scurte și a necesității de a selecta dimensiunea și materialul sondei în fiecare caz specific.

Senzori electrici de contact (dispozitive de semnalizare) diferă de cele electromecanice prin fiabilitate sporită și interschimbabilitate.

Printre senzorii fără contact, aceștia ocupă un loc special senzori capacitivi pentru prezența materialului pe transportor, caracterizat printr-un design simplu al elementului sensibil și fiabilitate ridicată.

Elementul sensibil al senzorului capacitiv este alcătuit din două plăci metalice plate izolate montate la nivel sub banda transportoare. Ca circuit de măsurare, de regulă, se utilizează un autogenerator, în circuitul de feedback al căruia este conectat un element sensibil.

Când materialul apare pe banda transportoare, capacitatea elementului sensibil se modifică, ceea ce face ca oscilațiile oscilatorului să se rupă și să activeze releul de semnal.

Senzori de control al umplerii matriței

Sistemul de control pentru procesul de turnare a metalului lichid în matrițe de turnătorie Are un contor cu o valoare mare și umplere de formă.

Senzor electromagnetic este un electromagnet cu bobina releului inclusă în circuit. Așezați-o pe forma Oh... La umplerea matriței, metalul se ridică și umple șanțul închis de-a lungul conturului.

Când curentul alternativ trece prin bobina unui electromagnet într-o buclă închisă de metal lichid, este indus un EMF și apare un câmp magnetic care interacționează cu câmpul electromagnetului. Aceasta modifică rezistența inductivă a bobinei și releul de ieșire dă un semnal pentru a finaliza matrița și a opri turnarea.

Senzor fotometric include un filtru infraroșu instalat deasupra ieșirii formularului, un receptor și un amplificator cu un releu de semnal.

La umplerea formei de metal lichid, lovind razele de lumină ale filtrului de lumină și apoi către receptor. Semnalul de ieșire al receptorului este amplificat de amplificator și alimentat la bobina releului de semnal, care emite comanda corespunzătoare sistemului de încărcare. Senzorii sunt eficienți atunci când sunt utilizați pentru a controla umplerea matrițelor de nisip-argilă cu conținut ridicat de metal.

Senzori de umiditate

Senzorii vagi sunt utilizați în sistemele de control al procesului de amestecare pentru a obține nisipuri de turnare și miez cu anumite proprietăți tehnologice.

Date conductometrice umiditatea maternă realizate sub forma unei sonde metalice instalate în canale sau în buncăr. Utilizarea senzorului împreună cu dispozitivele de corectare a temperaturii permite stabilizarea proprietăților amestecului.

Senzor capacitiv de umiditateși este un condensator ai cărui electrozi sunt rolele ghidajelor și un inel metalic, izolat de corpul ghidajelor, montate într-o canelură inferioară a ghidajelor de-a lungul diametrului interior de rotație al rolelor acestora.

Pentru controlul automat continuu al conținutului de umiditate din materialele în mișcare, sunt de interes senzorii capacitivi de debit, care fac posibilă măsurarea fără contact a conținutului de umiditate din materialele în mișcare.

Trebuie remarcat faptul că metodele de control electric existente (conductometrice, capacitive, inductive etc.) pot fi utilizate numai în cazurile în care factori precum compoziția granulei amestecului, conținutul de lianți și aditivi, uniformitatea a distribuției lor, gradul de compactare și temperatura rămân constante.

Realizarea constanței acestor parametri în absența sistemelor de pregătire și stabilizare a proprietăților materiilor prime permite metode de control al calității nisipului de turnare în timpul preparării acestuia în funcție de principalele proprietăți tehnologice: turnare, compactare, fluiditate, fluiditate, etc.

Senzori de temperatura

Pentru a controla temperatura metalelor lichide, utilizați pe scară largă metode de contact și fără contact. Măsurătorile bazate pe aplicații termocuplu de imersie și pirometre de diferite modele.

Termocupluri submersibileconcepute pentru utilizare pe termen lung, conțin un strat de protecție termocupleNS și fitinguri răcite cu apă. Termoelectrozii sunt de obicei fabricați din sârmă de platină.

Termocuplul cu acționare automată oferă o reproductibilitate bună a citirilor cu utilizare repetată, intermitentă, fără a schimba joncțiunea termică și capacul de protecție. În cele mai multe cazuri, aceste termocupluri sunt folosite pentru a controla temperatura băii de oțel topit în cuptoarele electrice.

Măsurarea temperaturii topiturii lichide prin metode de contact (termocupluri de imersie) este dificilă din cauza rezistenței insuficiente a vârfurilor de protecție, modificări ale caracteristicilor de calibrare ale termocuplului și din alte motive. De asemenea, pe scurtvMăsurătorile periodice ale curelei nu pot da o idee corectă a stării de temperatură a întregii mase de fier lichid.

De aceea sunt larg răspândite în turnătorie metode de control al temperaturii fără contact, ceea ce face posibilă efectuarea de măsurători continue pe termen lung și utilizarea rezultatelor acestora în sistemele de control.

Introducerea industrială a metodelor fără contact vă permite să excludeți influența asupra rezultatelor măsurătorilor zgurii și a altor pelicule de pe suprafața fontei, precum și asupra parametrilor mediului intermediar (praf, conținut de gaz etc.). Utilizați pentru măsurarea temperaturii fără contact pirometreaceastă vedere a fluxului sau a suprafeței metalice depinde de locația topitorului sau a oalului.

Senzori pentru compoziția chimică

V turnătorie cele mai răspândite sunt metodele chimice și fizico-chimice de control al compoziției chimice a aliajelor.

Pentru a reduce durata operațiunilor și analizelor pregătitoare, sunt elaborate măsuri organizatorice și tehnice pentru a accelera procesul de analiză.

În această lumină, întrebările despre mecanizarea și automatizarea pregătirii probelor, transportul acestora la laborator, precum și crearea de dispozitive pentru înregistrarea și transmiterea datelor analitice către sistemele de management devin deosebit de importante.

Alături de metodele chimice și fizico-chimice, în ultimii ani se folosesc metode fizice pentru analiza expresă: termografică, spectrală, magnetică etc.