Устройство для регулирования углеродного потенциала

 

СОКИ СОВЕТСНЙХ

С М ЛНРП

РЕСПУБЛ4Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Ав 1 ОРСИОМУ СВЩф .ТЮЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ ССОР

re ДЕЛАМ ИЭОИ ЕТЕНИЙ И ОтмйЬйИй (21) 3435311/22-02 (22) 14.05.82 (46) 23.08.83. Вюл 131 (72) Ф.С.Полойко, О.A.Авдюшкин, S.М.Павлова В.В.Солодовников

H-Н.Столяров и Ю.A.Áîãäàíîâ (71} Всесоюзный научно-иследователь скнй, проектно-кбнструкторский и технологический институт влектротермического оборудования. (53.) 621.785.5(088;8} (56) 1 ° (йчыков А.А. Справочннк термиста. Иавгиз, 1961, с. 100-114, 2.Патент ГДР В 63902,кл.42 1 4/16, 1968. ..(54)357) VCrmlCtSO ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ У1 ЛЕРОДНОГО ПОТЕНИИАЛА, содержащее датчики состава и .гемпературы атмосферы регулятор углеродного потенциала, соединенный .с исполнитель, SU.„A

3(8Р С21Р .1 76 ньи механизмом, задатчнк углеродного потенциала, баок сравнения, соединенньа с регулятором и задатчиком, вторичный прибор, о т л и ч а ю щ е,е с-я тем, что, с целью повышения долговечности обрабатываемых изделий, оно снабжено связанньм входом с датчиком температуры усилителем с . регулнруемьве коэффициента усиления, выход которого соединен с входом ,суммнрукщего усилителя, а вход уси- . (:лителя с регулнруемям козффициентом1 усиления соединен с первым выходом задатчнка уровня температуры, второй выход которого соединен с одним входом суииирукщего усилителя, другой вход ко- торого .соединен с датчиками состава g .. .атмосферы через логарифмируйщие функциональные преобразователи, а выход - с вторичньва прибором:i выход которого соединен:с блоком сравнения, И

1036767

Изобретение относится к электротермии, в частности, к устройстнам ( для термической обработки изделий s контролируемых атмосферах, а более конкретно к устройствам для химикотермической обработки иэделия (например, цементации или нитроцементации), применяемым, например, н машиностроении.

Известно устройство для химикотермической обработки, содержащее !О печь с контролируемой атмосферой, датчики состава атмосферы и температуры печи, эадатчик углеродного потенциала, Регулятор углеродного потенциала1.1 15

Недостатком этого устройства являе тсято, что оно не обеспечивает при термической обработке требуемой долговечности изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической cytI.«ности является устройство для цементации содержащее датчики состава атмосферы и температуры печи, регулятор углеродного потенциа ла и задатчик углеродного, потенциала.

Недостатком этого устройства являе. тся то, что оно не обеспечивает,при цементации требуемой долговечности иэделий вследствие недостаточной точности определения углеродного потенциала.

Белью изобретения является повыше™" ние долговечности обрабатываемых иэделий.

Бель достигается тем, что устройство для регулирования углеродного потенциала, содержащее датчики состава и температуры атмосферы, регулятор углеродного потенциала, соединенный с исполнительным механизмом, задатчик углеродного потенциала, блок 40 сравнения, соединенный с названными регулятором и задатчиком, вторичный прибор, снабжено связанньм входом с датчиком температуры усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом суммирующего усилителя, а вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с первым выходом задатчика уровня температуры, второй у) выход которого соединен с входом суммирующего усилителя, вход которого соединен с датчиком соотава атмосферы через логарифмирующие функциональные преобразователи, а выход с вторичным прибором, выход которого соединен с блоком сравнения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования углерод" ного потенциала печной атмосферы.

Устройство состоит из печи 1 с @ контролируемой атмосферой, например эндогаэом. Печь снабжена патрубком 2, по которому подается углеводородный гаэ, например, метан. В печи размещено обрабатываемое изделие 3. На 65 печи установлена термопара 4, свяэаннйя с датчиком температуры 5, газозаборник б, связанный с датчиками парциального давления днуокиси углерода 7 и окиси углерода 8, соединенными через логарифмические функциональные преобразователи 9 и 10 соотвестненно с перньм и вторьм входами суммирующего усилителя 11. Выход датчика температуры 5 соединен усилителем 12 с регулируемым коэффициентом усиления с третьим входом суммирующего усилителя 11. Второй нхцц усилителя с регулируемым коэффициентом УсилениЯ 12 связан с первьм выходом задатчика 13 уровня температуры, второй выход которого соединен с четвертым входом суммирукщего усилителя 11. Суммирующий усилитель 11 имеет пятый нход для ручной коррекции по показаниям фольговой пробы.

На печи находится патрубок 14 для размещения фольговой пробы. Через показывающий прибор 15 суммирующий усилитель 11 инверсно соединен с первым входом суммирующего элемента

16, второй вход которого связан с задатчиком 17 углеродного потенциала.

Суммирующий элемен г 16 через регулятор 18 углеродного потенциала и исполнительный механизм 19 соединен с регулирующим краном 20, установленным на линии 2 подачи углеродного газа в печь.

Устройство для регулирования углеродного потенциала работает следующим образом.

Цементационная атмосфера подается в печь 1, где размещается обрабатываемая садка 3. Углеродный газ (напри. мер, метая) подается по патрубку 2. температура н печи измеряется термопарой 4, сигнал которой поступает на датчик температуры 5. Отбор газа из печи осуществляется с помощью, газозаборника 6. Далее газ поступает н датчики парциального давления двуокиси углерода 7 и окиси углерода

8. Сигналы датчиков 7 и 8, пропорциональные парциальному давлению СО и СО идуТ соответственно на логарифмические функциональные преобразователи 9 и 10, производящие вычисление их натуральных логарифмов (и РС и EN РСо . Сигналы логарифмических

« 2 функциональных преобразователей 9 и

10 поступают на первый и второй входы суммирующего усилитителя 11. С датчика температуры 5 сигнал поступает на усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 12, s котором он масштабируется коэффициентом, поступающим с задатчика уровня температуры 13, и проходит на третий вход суммирующего устройства 11. Сигнал со второго выхода эадатчика уровня температуры 13 поступает на четвертый вход

1036767

ВНИИПИ Заказ 5943/26 1ираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4 суммирующего усилителя 11, на пятый вход которого устанавливается сигнал ручной коррекции по фольговой пробе, ; получаемый в результате анализа фольговой пробы, размещаемой в патрубке

14 печи. Суммирующий усилитель 11 производит сложение сигналов, поступающих íà его входы. Показывающий прибор 15 осуществляет нелинейное преобразование сигнала в соответствии с выражением 1-ас/с. Сигнал показы- 10 вающего прибора-подается на инверсный вход суммирующего элемента 16, на прямой вход которого подается сигнал задатчика 17 углеродного потенциала.С сумирующего элемента 16 сигнал 15 подаеъся на регулятор углеродного потенциала 18, управляющий подачей углеродного газа в печь посредством

:воздействия исполнительного механиз-1 ма 19 на регулирующий кран 20, уста-,новленный на линии подачи углеводородного го газа.

Устройство для регулирования углеродного потенциала позволяет повысить долговечность обрабатываемых изделий эа счет увеличения точности определе. ния величины углеродного потенциала контролируемой атмосфери, например, увеличить проходку буровых долот на

53 за счет получения требуемого распределения койцентрации углерода в цементованном слое.

Годовой экономический. эффект от одной установки составляет около

200 тыс. руб.