Tehnična merilna in krmilna sredstva v livarstvu

Izboljšanje učinkovitosti in kakovosti vodenja procesa litja je povezano z reševanjem problemov merjenja in nadzora različnih tehnoloških parametrov, ki vplivajo na potek procesov ali so glavni pokazatelji kakovosti. Takšni parametri v livarni vključujejo:

• raven polnjenja polnjenih materialov v talilnicah, pa tudi v lijakih oddelkov za pripravo mešanice in mešanice;

• nivo tekoče kovine v livarskih kalupih;

• masa, poraba, gostota, koncentracija in kemična sestava različnih materialov;

• vlažnost, temperatura, tekočnost ali sposobnost oblikovanja zmesi;

• kemična sestava in temperatura talin itd.

Nadzor teh parametrov je težaven, saj so poleg običajnih zahtev za natančnost, hitrost, občutljivost, stabilnost karakteristik, ki veljajo za vse senzorje, za senzorje, nameščene v livarnah, potrebne dodatne zahteve glede trdnosti, odpornosti na agresivne materiale, visoke temperature. , prah, vibracije itd.

Kontrola najpomembnejših tehnoloških parametrov v procesih litja ni v celoti rešena, zato je nujen nadaljnji razvoj novih metod in sredstev merjenja in nadzora z uporabo rezultatov statističnih raziskav, izračuna parametrov po posrednih indikatorjih z uporabo krmilniki, sodobne računalniške tehnologije itd.

Senzorji nivoja

Senzorji nivoja livarskega materiala. Pogosto se uporabljajo v nadzornih sistemih za pripravo in polnjenje polnila v talilnih enotah, pripravo mešanice in vlivanje taline v kalupe.

Glavna zahteva za senzorje nivoja je visoka zanesljivost delovanja, saj napačno delovanje ali okvara povzroči izredne razmere v tehnološkem procesu: prelivanje ali praznjenje posod, talilnih enot, prelivanje ali premajhno polnjenje kovin v kalupu itd.

V krmilnih sistemih za pripravo polnjenja in polnjenja talilnih enot v livarni uporabite ramrodne, vitelne, vzvodne, kontaktne, termostatske, fotoelektrične in druge nivojske senzorje.

Senzor nivoja polnjenje je strukturno izdelano v obliki jeklene palice, ki se premika v nadzorovani votlini kupole. Bat je zgibno povezan z zibalnikom, ki ga poganja elektromagnet in se z vzmetjo vrača v prvotni položaj.

Ko je napetost iz motorja priključena na električni tokokrog, se vrti odmikač, ki občasno zapre kontakt, ki se nahaja v vezju vmesnega releja. Rele, ko se aktivira, vklopi elektromagnet, ki pripelje čistilno palico v nadzorovano območje kupole.

Če v nadzorovanem prostoru ni naboja, bat med premikanjem zapre kontakt v vezju signalnega releja, ki izda ukazni impulz za polnjenje naboja v kupoli.

Senzor nivoja vitla je vrtljivi blok s prožnim kablom, na enem koncu katerega je obešeno breme. Naprava je nameščena v posebnem votlem zavoju nad polnilnim oknom kupole. Za zaščito kolena pred izpostavljenostjo visokim temperaturam ga nenehno pihamo s stisnjenim zrakom.

Delovanje senzorja in nakladalnega sistema je blokirano tako, da se razbremenitev glave začne ob dvigu bremena, spuščanje bremena pa šele po razkladanju naslednje glave.

Senzor nivoja ročice sestoji iz vzvoda, nameščenega v litoželezno opeko kupole, in palice z vzmetjo, na koncu katere so nameščeni začetni kontakti. Ko je kupola popolnoma obremenjena, vzvod vstopi v votlino opeke in kontakti se odprejo. Ko se naboj spusti pod vzvod, slednjega stisne vzmet, kontakti se zaprejo in dajo signal za naboj naslednjemu ušesu.

Opisani senzorji imajo preprosto zasnovo in jih je mogoče izdelati v vsaki livarni. Vendar pa prisotnost gibljivih delov zmanjšuje njihovo zanesljivost v pogojih povišane temperature, onesnaženosti s plinom in prašnosti. Zanesljivejši senzorji, ki temeljijo na uporabi fizikalnih lastnosti nabitih materialov in odpadnih plinov, vključujejo elektrokontaktne, termostatske, fotoelektrične, radioaktivne, merilnike itd.

Senzor nivoja napolnjenosti z električnim kontaktom ima preprosto zasnovo in zasnovo vezja, kar je vodilo v njegovo široko uporabo v polnilnih sistemih.

Senzor je sestavljen iz štirih kontaktov, izoliranih z azbestno embalažo, vgrajenih v litoželezne opeke na vrhu kupole. Nivo razporeditve kontaktov sovpada z določenim nivojem upravljanja polnilnih materialov.

Zunanji konci kontaktov so povezani v parih in so vključeni v vezje signalnega releja. Če je nivo napolnjenosti v določenih mejah, kontakti čez napolnjenost zaprejo vezje tuljave signalnega releja. Ko nivo pade pod nastavljeno vrednost, se rele izklopi in da signal za polnjenje serije.

Ur termostatski senzor Aries pristojbina temelji na uporabi kopalniškega termostata. Pri polnjenju ali ko nivo napolnjenosti med postopkom taljenja pade pod vnaprej določeno vrednost, so plini kupole neovirani, pravzaprav se dvignejo navzgor, ne da bi vstopili v termostat. Ko naboj doseže določeno kontrolno raven, nabojna plast ustvari upor proti prostemu prehodu vročih plinov navzgor in nekaj plina vstopi v kanal termostata, ki ustvari signal za zaustavitev odvzema.

Senzor radioaktivnega nivoja temelji na absorpciji naboja radioaktivnega sevanja. Ker je absorpcijska sposobnost polnilnih materialov desetkrat višja od absorpcijske sposobnosti zraka, potem, ko naboj pade pod kontrolno raven, se intenzivnost sevanja števcev poveča in elektronska naprava izda krmilni signal sistemu obremenitve. Kot vir sevanja se uporablja radioaktivni kobalt.

Senzorji nivoja za razsute in tekoče materiale v lijakih

Široko se uporabljajo za nadzor nivoja polnilnih in oblikovalnih materialov v lijakih elektrodne in kapacitivne signalne naprave... Osnova delovanja takšnih signalnih naprav je odvisnost električnega upora (električne kapacitete) med elektrodama na lastnostih medija.

Konduktometrična signalna naprava zagotavlja zanesljivo kontrolo nivoja razsutih materialov v lijakih z uporom signalnega tokokroga največ 25 mOhm. Dvoelektrodni signalizatorji z dvema izhodnima relejema se uporabljajo za dvopozicijsko krmiljenje in signalizacijo nivoja.

V mešalnih oddelkih livarn, skupaj z elektronskimi signalnimi napravami, uporabljajo radioaktivni kot tudi mehanski senzorji nivoja.

Med mehanskimi senzorji so zaradi enostavnosti izvedbe in enostavnega vzdrževanja najpogostejši membranski senzorji.

Membranski senzor je sestavljen iz elastičnega elementa z vpenjalnim okvirjem in mikro stikali. Namestite ga v stensko ključavnico. Ko je nivo nadzorovanega materiala višji od vpenjalnega okvirja signalne naprave, se tlak iz materiala prenese na elastični element (membrano), ki, ko se deformira, pritisne palico zapiralnega mikrostikala ° Csignalnega vezja.

Senzorji prisotnosti materialov na transporterjih

Senzorji za prisotnost materialov na transporterjih pretočno-transportnih sistemov, pa tudi na traku, predpasnikih, vibracijskih podajalnikih omogočajo nadzor in neprekinjeno delovanje sistemov za nadzor dozirnih in mešalnih procesov.

V talilnih mešalnih sistemih, ki jih uporabljajo elektromehanski senzor za prisotnost naboja na podajalniku, ki je nad podajalnikom nameščen kovinski glavnik, katerega plošče so pritrjene v tečajih in odstopajo glede na debelino materiala na podajalniku.

Znane so tudi druge izvedbe elektromehanskih senzorjev, vendar je njihova uporaba omejena zaradi kratke življenjske dobe in potrebe po izbiri velikosti in materiala sonde v vsakem posameznem primeru.

Električni kontaktni senzorji (signalne naprave) od elektromehanskih se razlikujejo po povečani zanesljivosti in zamenljivosti.

Med brezkontaktnimi senzorji zavzemajo posebno mesto kapacitivni senzorji za prisotnost materiala na transporterju, ki ga odlikuje preprosta zasnova občutljivega elementa in visoka zanesljivost.

Občutljivi element kapacitivnega senzorja je sestavljen iz dveh ploščatih izoliranih kovinskih plošč, nameščenih poravnano pod tekočim trakom. Kot merilno vezje se praviloma uporablja avtogenerator, v povratnem vezju katerega je priključen občutljiv element.

Ko se material pojavi na tekočem traku, se kapacitivnost občutljivega elementa spremeni, kar povzroči prekinitev nihanj oscilatorja in aktiviranje signalnega releja.

Senzorji za nadzor polnjenja kalupov

Krmilni sistem za proces vlivanja tekoče kovine v livarske kalupe Ima števec z veliko vrednostjo in polnilom forme.

Elektromagnetni senzor je elektromagnet s svojo relejno tuljavo, vključeno v vezje. Postavite ga na obrazec. Oh... Pri polnjenju kalupa se kovina dvigne in zapolni utor, zaprt vzdolž konture.

Ko izmenični tok teče skozi tuljavo elektromagneta v zaprti zanki tekoče kovine, se inducira EMF in pojavi se magnetno polje, ki medsebojno deluje s poljem elektromagneta. To spremeni induktivni upor tuljave in izhodni rele daje signal za dokončanje kalupa in zaustavitev ulivanja.

Fotometrični senzor vključuje infrardeči filter, nameščen nad izhodom obrazca, sprejemnik in ojačevalnik s signalnim relejem.

Pri polnjenju oblike tekoče kovine udari svetlobni žarki svetlobnega filtra in nato na sprejemnik. Izhodni signal sprejemnika ojača ojačevalnik in se napaja na tuljavo signalnega releja, ki izda ustrezen ukaz polnilnemu sistemu. Senzorji so učinkoviti, če se uporabljajo za nadzor polnjenja peščeno-glinenih kalupov z visoko vsebnostjo kovin.

Senzorji vlažnosti

Nejasni senzorji se uporabljajo v sistemih za krmiljenje procesov mešanja za pridobivanje kalupnih in jedrnih peskov z določenimi tehnološkimi lastnostmi.

Konduktometrični podatki o materini vlažnosti izdelana v obliki kovinske sonde, nameščene v tekače ali v zalogovnik. Uporaba senzorja skupaj z napravami za korekcijo temperature omogoča stabilizacijo lastnosti mešanice.

Kapacitivni senzor vlagein je kondenzator, katerega elektrode so valji tekačev in kovinski obroč, izoliran od telesa tekačev, nameščen v utoru na dnu tekačev vzdolž notranjega premera vrtenja njihovih valjev.

Za kontinuiran avtomatski nadzor vsebnosti vlage v gibljivih materialih so zanimivi kapacitivni senzorji pretoka, ki omogočajo brezkontaktno merjenje vsebnosti vlage v gibljivih materialih.

Treba je opozoriti, da se obstoječe metode električnega nadzora (konduktometrične, kapacitivne, induktivne itd.) lahko uporabljajo samo v primerih, ko dejavniki, kot so sestava velikosti zrn mešanice, vsebnost veziva in dodatkov, enakomernost njihova porazdelitev, stopnja zgoščenosti in temperatura ostanejo konstantne.

Doseganje konstantnosti teh parametrov v odsotnosti sistemov za pripravo in stabilizacijo lastnosti vhodnih materialov omogoča metode nadzora kakovosti kalupnega peska med njegovo pripravo glede na glavne tehnološke lastnosti: oblikovanje, stiskanje, fluidnost, fluidnost, itd.

Temperaturni senzorji

Za nadzor temperature tekočih kovin se pogosto uporabljajo kontaktne in brezkontaktne metode. Meritve na podlagi aplikacij potopni termočlen in pirometri različnih izvedb.

Potopni termoelementizasnovani za dolgotrajno uporabo, vsebujejo zaščitno prevleko s termočleni in vodno hlajene priključke. Termoelektrode so običajno izdelane iz platinske žice.

Samodejni termoelement zagotavlja dobro ponovljivost odčitkov s ponavljajočo se občasno uporabo brez spreminjanja termičnega spoja in zaščitnega pokrova. V večini primerov se ti termočleni uporabljajo za nadzor temperature kopeli staljenega jekla v električnih pečeh.

Merjenje temperature tekočih talin s kontaktnimi metodami (potopni termočleni) je težko zaradi nezadostne odpornosti zaščitnih konic, sprememb kalibracijskih karakteristik termočlena in drugih razlogov. Prav tako skratka Periodične meritve traku ne morejo dati pravilne predstave o temperaturnem stanju celotne mase tekočega železa.

Zato so zelo razširjeni v livarstvu brezkontaktne metode nadzora temperature, ki omogoča izvajanje dolgotrajnih neprekinjenih meritev in uporabo njihovih rezultatov v nadzornih sistemih.

Industrijska uvedba brezkontaktnih metod vam omogoča, da izključite vpliv na rezultate meritev žlindre in drugih filmov na površini litega železa, kot tudi parametre vmesnega medija (prašnost, vsebnost plina itd.). Uporablja se za brezkontaktno merjenje temperature pirometrita pogled na tok ali kovinsko površino je odvisen od lokacije talilnika ali lonca.

Senzorji za kemično sestavo

V livarstvu so najbolj razširjene kemične in fizikalno-kemijske metode za nadzor kemične sestave zlitin.

Da bi skrajšali trajanje pripravljalnih operacij in analiz, so razviti organizacijski in tehnični ukrepi za pospešitev procesa analize.

V tej luči postajajo še posebej pomembna vprašanja o mehanizaciji in avtomatizaciji priprave vzorcev, njihovem transportu v laboratorij, pa tudi o ustvarjanju naprav za beleženje in prenos analitičnih podatkov v sisteme upravljanja.

Poleg kemijskih in fizikalno-kemijskih metod se v zadnjih letih za ekspresne analize uporabljajo fizikalne metode: termografske, spektralne, magnetne itd.