Способ измерения уровня жидкого металла и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в различных системах контроля и управления, в частности в атомном машиностроении и котлостроении, в металлургическом производстве для измерения уровня металла, шлак-металла. Цель - повышение точности и производительности. Нагрев термоэлемента 1 осуществляют до начала процесса измерений, а в процессе измерений поддерживают начальную температуру нагревательного элемента постоянной путем изменения подводимой мощности, по скачкообразному ее изменению судят об уровне. В устройстве преобразователь теплового потока выполнен в виде нагревательного термоэлемента 1, включенного непосредственно в мостовую схему 2, сигнал разбаланса которой является управляющим для источника 8, выходной сигнал которого подводится обратно на мостовую схему, восстанавливая температуру. При переходе границы (уровня) возникает скачок мощности , ток через калибровочный резистор 7 увеличивается и°при совпадении падения напряжения на резисторе и сигнала с задатчика срабатывает компаратор 9, сигнализирующий о прохождении границы шлак-металл. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (sl)s G 01 F 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673444/10 (22) 04.04,89 (46) 15.01.92. Бюл. l4 2 (71) Научно-производственное объединение

Атомкотломаш (72) Н.Н. Строкова (53) 681.128.64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 763689, кл. G 01 М 23/22, 1978.

Патент США

М 3280624, кл. 73-295, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в различных системах контроля и управления, "в частности в атомном машиностроении и котлостроении, в металлургическом производстве для измерения уровня металла, шлак-металла. Цель — повышение точности и производительности. Нагрев термоэлемента 1 осуществляют до начала процесса измерений, а в процессе измерений поддерживают начальную температуру нагревательного элемента постоянной путем изменения подводимой мощности, по скачкообразному ее изменению судят об уровне.

В устройстве преобразователь теплового потока выполнен в виде нагревательного термоэлемента 1, включенного непосредственно в мостовую схему 2, сигнал разбаланса которой является управляющим для источника 8. выходной сигнал которого подводится обратно на мостовую схему, восстанавливая температуру. При переходе границы (уровня) возникает скачок мощности, ток через калибровочный резистор 7 увеличивается и при совпадении падения напряжения на резисторе и сигнала с задатчика срабатывает компаратор 9, сигнализирующий о прохождении границы шлак-металл. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1705704

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в различных системах контроля и управления, в металлургическом производстве.

Цель изобретения — повышение точности и производительности при определении уровня жидкого металла.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения уровня жидкого металла.

Устройство содержит термоэлемент 1, выполненный в виде нагревательного элемента, мостовую схему 2 с резисторами 3 — 5 с сопротивлениями Р1 — P3, усилитель 6 напряжения, калибровочный резистор 7 с сопротивлением Р4, управляемый источник 8 питания, двухуровневый компаратор 9.

Измерение уровня жидкого металла по предлагаемому способу и устройству осуществляют следующим образом.

До начала процесса измерений нагревательный элемент 1 нагревают с помощью управляемого источника 8 питания до температуры, превышающей температуру расплавленного металла.

После этого устройство, закрепленное на штоке, начинают опускать в сторону расплавленного металла, При попадании нагревательного элемента 1 в контролируемую среду, в данном случае в шлак, начинается более чем в воздухе интенсивная передача тепла от нагревательного элемента в среду. В результате нагревательный элемент 1 охлаждается, сопротивление его падает, возникает напряжение разбаланса мостовой схемы 2 AUi, которое подается на вход усилителя 6.

Усиленное напряжение раэбаланса является управляющим сигналом для источника 8, выходной сигнал которого подводится обратно на мостовую схему 2, восстанавливая начальную температуру нагревательного элемента 1, тем самым приводя мостовую схему 2 снова в сбалансированное состояние.

Таким образом, поддержания начальной температуры нагревательного элемента, находящегося в контролируемой среде, обеспечивается подведением большей мощности к нагревательному элементу, чем производилось в воздухе, Т.е. при переходе границы воздух — шлак возникает скачок подводимой к нагревательному элементу от источника 8 мощности. В результате этого в момент прохождения границ воздух — шлак ток через калибровочный резистор 7 резко увеличится и при совпадении падения напряжения на резисторе 7 с сигналом с за5

55 датчика 10 уровня срабатывает компаратор

9, сигналиэирующий о прохождении устройством границы воздух — шлак.

Далее устройство проходит слой шлака.

При прохождении границы шлак-металл начинается опять интенсивная передача тепла от нагревательного элемента 1 в металл изза того, что теплопроводность металла существенно превышает теплопроводность шлака. Нагревательный элемент 1 охлаждается, изменяется его сопротивление Внаг,. возникает напряжение разбаланса мостовой схемы 2, которое усиливается усилителем 6 и управляет выходным напряжением источника 8, которое подается обратно на мостовую схему 2, восстанавливая прежнюю температуру нагревательного элемента 1. При этом на калибровочном резисторе

7 увеличивается падение напряжения. и при совпадении этого сигнала с сигналом с задатчика 11 уровня срабатывает компаратор

9 и выдает сигнал в устройство управления приводом движения штока.

По этому сигналу перемещение штока прекраи„ается и устройство устанавливается на границе шлак — металл, Формула изобретения

1. Способ измерения уровня жидкого металла, заключающийся в том, что термоэлемент подключают к источнику энергии, погружают его в контролируемую среду, нагревают до температуры, превышающей температуру этой среды, производят измерения и обрабатывают их результаты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности, нагрев термоэлемента осуществляют до его погружения в контролируемую среду и поддерживают его начальную температуру постоянной путем изменения величины подводимой энергии и измеряют величину потребляемой мощности до ее скачкообразного изменения.

2, Устройство для измерения уровня жидкого металла, содержащее термоэлемент, включенный в мостовую схему, первая из диагоналей которой соединена с входами усилителя напряжения, и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности и производительности, в него введены калиброванный резистор, двухуровневый компаратор, а также первый и второй задатчики уровня, подключенные соответственно к первому и второму входам двухуровневого компаратора, при этом блок питания выполнен управляемым, его выходы соединены с второй диагональю мостовой схемы через калиброванный резистор, а его управляющий вход соединен с выходом усилителя напряжений.