Устройство для исследования процесса износа графитовых нагревателей

 

Устройство предназначено для исследования процесса износа графитовых нагревателей. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей . Устройство содержит корпус с вакууьшой камерой, блок контроля/ распределения температуры по образцу и блок контроля размеров образца, каждьй из которых снабжен качающейся штангой с злектродвигателями. На оси качания штанг расположены кольцевые реохорды. Концы штанг снабжены излучателем сигнала и приемником, подключенным к входу двухканального ге нератора импульсов, 6 ил. СО N3 со СА: о IsD 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.(ИАЛИСТИЧЕСК ИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1233023 (5D 4 601, N25 18

01 1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3683976/24-25 .(22) 30,12,83 (46) 23,05,86. Бюл. N 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) С,А, Сурков и Е, Г, Трофимова .(53) 66.04 088.8 (56) Милосердии Ю.В, и др, Высоко температурные испытания реакторных . материалов. М,: Атомиздат 1978; с.92-97-.

Лакин Ю.Г ° и др. Фотоэлектрическая следящая система измерения деформаций со скандирующим фотодатчиком./В сб, "Методы и средства исследования материалов и конструкций, работающих под воздействием радиации". М.: Атомизлат. 1973, вып.I с,69-70. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ИЗНОСА ГРАФИТОВЫХ НАГРЕВАТЕ»

ТЕЛЕЙ (57) Устройство предназначено для исследования процесса износа графитовых нагревателей ° Целью изобретения является повышение точности и ° расширение функциональных возможностей, Устройство содержит корпус с вакуумной камерой, блок контроля распределения температуры по образцу и блок контроля размеров образца, каждый из которых снабжен качающейся штангой с электродвигателями. На оси качания штанг расположены кольцевые реохорды. Концы штанг снабжены излучателем сигнала и приемником, подключенным к входу двухканального генератора импульсов. 6 ил.

1233023

Изобретение относится к области электропечестроения, а именно к уст- ройствам для исследования процесса износа графитовых нагревателей, Целью изобретения является повы- з шение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг,1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид свер- 1п ху; на фиг. 3 — датчик блока.контроля размеров образца; на фиг. 4 — упрощенная электрическая схема устройства; на фиг. 5 - образец регистра,ции результатов испытаний на диаграммных лентах самописцев; на фиг.бФ конструкция излучателя и приемника сигнала.

Устройство для.исследования процесса износа графитовых нагревателей 20 содержит корпус 1, размещенную в нем вакуумную камеру 2 с окнами 3, водоохлаждаемыми токоподводами 4 и захватами 5 для размещения образца 6.

Кроме того, в корпусе 1 размещен блок контроля распределения температуры по образцу, содержащий реверсируемый электродвигатель 7, размещенный .на качающейся штанге 8, противовесы 9, два регулируемых упора 10 и 11, два концевых выключателей 12 и 13„ контактирующих с упорами 10 и

11 кольцевой реохорд 14, установленный по оси качания штанги 8, и фотодатчик 15, размещенный на конце 3 штанги 8 с оптической системой 16, Блок контроля размеров образца содержит реле 17 с основанием 18 и с контактами 19 и 20, на колеблющемся якоре реле размещен фотодатчик 21 на 40 основании 18 против отверстия 22 размещена оптическая система 23. Кроме того, блок контроля размеров образца содержит реверсируемый электродвигатель 24, размещенный на качаю- 45 щейся. штанге 25, кольцевой реохорд

26, установленный на оси качания штанги 25, регулируемые упоры 27, концевые выключатели 28 и противовесы 29. Реле 17 размещено на конце go штанги 25.

Подача питания для нагрева образца 6 осуществляется через захваты 5 и водоохлаждаемые токоподводы 4 от автотрансформатора 30 при контроле1 питания амперметром 31 и вольтметром

32. На конце штанги 8 размещен излучатель 33 сигнала синхронизатора, на штанге 25 — приемник 34 сигнала синхронизатора (возможно и обратное размещение) ° Откачка воздуха из камеры 2

I осуществляется с помощью вакуумного насоса 35, подача инертного газа иэ баллона 36 — через редуктор 37. Давление контролируется датчиком 38 с указателем 39. Для отладочных экспериментов с блоком контроля размеров образца используется осветитель 40, для градуировки блока измерения распределения температуры по образцу и определения уровня абсолютной температуры используется пирометр 41, Реверсирование электродвигателя 7 осуществляется с помощью реле 42 с обмоткой, которое подключает и отклю" чает своими нормально разомкнутыми контактами 43 (один из них служит для блокировки концевого выключателя 12} и нормально замкнутыми контактами 44 конденсаторы 45 и 46 различной емкос" ти к обмоткам электродвигателя 7 (в данном случае использован электродвигатель переменного тока, для электродвигателя постоянного тока необходимо применять переброску концов обмоток с помощью соответствующих контак--тов реле), Измерение распределения температуры по образцу осуществляется с помощью двух фотодиодов . 47 (один из которых затемнен, а другой визирован на образец 6), образующих фотодатчик 15. Фотодиоды 47 включены в мостовую схему вместе с подстроечными резисторами 48, Реохорд 14 включен в мостовую схему с подстроечными резисторами 49. Сйгнал с мостовой схемы с фотодиодами 47 подается на вход У с мостовой схемы с реохордом !

4 — на вход Х двухкоординатного самописца 50.

Параллельно входу У самописца 50 подключена цепь из последовательно включенных резистора 51 и нормально разомкнутых контактов 52. Такая же цепь из нормально разомкнутых контактов 53 и резистора 54 включена параллельно входу самописца 55„ осуществляющего запись сигнала во времени, так же, как и самописец 56, Фотодиоды 57, образующие фотодатчик 21 (один из фотодиодов затемнен, другой визирован на образец 6), включены в мостовую схему с подстроечными ревиста торами 58,, а реохорд 26 — в мостовую схему с подстроечными резисторами 59,,Фотодисды 57 закреплены на якоре ре1233023 ле 17, а реохорд 26 связан с валом электродвигателя 24, Таким образом, самописцы еодлючены к выходам блоков контроля. Питание всех мостовых схем, а также синхронизатора, осуществляется от стабилизаторов 60 постоянного напряжения, подключенных каждый к соответствующей обмотке трансформатора 61. На вход фотореле 62 включен фотоприемиик 63 (в качестве которого Ю могут быть использованы как фотосопротивлеиия, так и фотодиоды, а также

И Другие фотоприборы с малым временем срабатывания), освещаемый лампой

64. Нормально замкнутые контакты 65 реле 66 включены в цепь обмотки реле !

7, а нормально разомкнутые контакты

19 реле 17 включены в цепь обмотки реле 66.(для регулирования времени срабатывания параллельно обмоткам 20 могут подключаться конденсаторы)., РеЭерсирование электродвигателя 24 осуществляется путем переключеиия.конденсаторов 67 и 68 с помощью нормально разомкнутых 69 и нормально замкну- 25 тых 70 контактов реле 71. В цепь обмотки реле 71 включены концевые вык-. лючатели 28, один из которых, нормально замкнутый, последовательно, а второй, нормально разомкнутый, нараллельно нормально разомкнутым контактам 72 реле 71.

Синхронизатор содержит излучатель

33 сигнала, содержащий цилиндрический корпус 73 с малогабаритной лампой 64 накаливания, светодиодом или иным светоизлучающим элементом, систему линз 74, диафрагму 75 и светофильтр

76..Приемник 34 сигнала синхронизатора выполнен в виде цилиндрического

40 корпуса 77, светофильтра 78 с тем же спектральным пропусканием, что и у светофильтра 76, диафрагму 79 и фотоприемиик 63. На диаграммах самописцев (фиг,5) приведена запись графика

80 распределения температуры, запись графика 81 регистрации показаний фотодиодов 57 и запись графика 82 регистрации показаний реохорда 26, Пики 83 соответствуют импульсам от подключенного к самописцам двухканального генератора импульсов, выполненного в виде фотореле 62 с нормально разомкнутыми контактами 52 и 53 и резисторами 51 и 54, К входу двухканального генератора импульсов подключвны приемник и излучатель сиг нала.

Устройство для исследования процесса износа графитовых нагревателей работает следующим образом, При помощи вакуумного насоса 35 из вакуумной камеры 2 откачивают воздух, после чего через редуктор 37 из баллона 36 подают инертный газ и заполняют им камеру 2. Затем включают нагрев и с помощью автотрансформатора 30 устанавливают нужный режим нагрева по амперметру 31 и вольтметру 32, Температуру образца 6, на который напряжение подается через охлаждаемые токоподводы 4 и захваты 5, контролирукт с помощью пирометра 41. Поперечное сечение образца выделяют" с помощью осветителя 40. При работе образца 6 в качестве нагревателя, т.е. при прямом пропускании через него тока, периодически включают источник питания электродвигателей 7 и 24, которые поворачивают в одну и в другую сторону штанги 8 и 25 При касании упоров 10 и 1! концевых выключателей !2 или 13 происходит попеременное устойчивое срабатывание и отпускание реле 42, чьи контакты 43 и 44 подключают и отключают к обмоткам электродвигателя

7 конденсаторы 45 и 46 различной емкости, таким образом реверсируя электродвигатель 7. При этом фотодатчик 15 с оптической системой 16 совершает сканирующее перемещение вдоль оси образца 6 измеряя его температуру, а реохорд 14 контролирует положение фотодатчика 15, оба сигнала поступают на двухкоординатный самописец 50, на

1 диаграммной ленте которого и записывается график 80 распределения температуры по образцу б, При касании упоров 2? концевых выключателей 28 происходит реверсирование электродвигателя 24, аналогичное реверсированию электродвигателя 7, но с участием контактов 69, 70 и 72 реле 71 и конденсаторов 67 и 68, причем перемещение (качание) штанги 25 контролируется жестко с ней соединенным кольцевым реохордом 26 (так же, как качание штанги 8 контролируется жестко с ней соединенным реохордом 14), сигнал с которого записывается во времени на диаграммной ленте самописца 56, В то же время при включении питания (в начальный момент времени) срабатывает реле 17, замыкая свои нормально разомкнутые контакты 19 и подавая пи-1 таяне на обмотку реле бб, чьи контак1233023 Ь

6 формула изобретения, 5 ты 65, в свою очередь, размывают цепь питания обмотки реле 17, заставляя его отпуститься. При этом якорь реле !7 совершает колебательные равномерные движения !для обеспечения равномерности лучше использовать поляризованное реле), заставляя колебаться связанный с ним фотодатчик 21, а именно фотодиоды 57, выходной сигнал с которых подается на!самописец

55, записывающий этот сигнал во времени, На ленте самописцев 55 и 56 регистрируются соответственно графики 81 и 82. При прохождении штанг 8 и 25 так, что излучатель сигнала 33 и при" емник сигнала 34 взаимно визируются, на последнем возникает сигнал, приводящий к срабатыванию фотореле 62 и замыканию его нормально разомкнутых контактов 52 и 53, в результате чего на графиках 80 и 81 появляются пики 83. Свет от лампы 64 выходит наружу под строго определенньщ направлением, определяемым диафрагмой

75 к с определенным спектром, связанным с наличием светофильтра 76, Получение света фотоприемником 63 также строго поэиционировано по направлению диафрагмой 79 и по спектру определено светофильтром 78. устройство для исследования процесса износа графитовых нагревателей, содержащее корпус, размещенные в нем вакуумную камеру с водоохлаждаемыми токоподводамн- и захватами для размещения образца, блок контроля распре" деления температуры по образцу и блок б контроля размеров образца; к выходам которых подключены самописцы и кото« рые снабжены реверсируЕмыми электродвигателями, реохордами и фотодатчиками, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения Функциональных возможностей устройства, оно снабжено подключенным к самописцам двухканальным генератором импульсов, каждый блок контроля снабжен качающейся штангой, на штангах размещены реверсируемые электродвигатели, а на оси качания штанг — реохорды, которые выполнены кольцевыми, первый фо" тодатчик размещен на конце одной штанги, а второй — на колеблющемся якоре реле, размещенного на конце другой штанги и те концы штанг снабжены соответственно излучателем сигЗО нала к приемникОм, подключенными к входу двухканального генератора импульсов, l233023

l233023

1

I е»

f сел

Фнг.5

ВНИИПИ Заказ 27б1!44 Тирах 778

Подпнс ное

Произв-полигр. пр-тие, г. Ухгород,, ул. Проектная, 4