Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь

 

НЬ. с ч .*, О Л И C А Н И Е riir ыВВМ

ИЗОБРЕ7ЕМ й, с

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Я, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08,04.75 (21) 23.23759/33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,09.76.Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 20,01.77 (5)) М, Кл.

С 03 В 5/24

С 03 В 5/OO

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (5 ) Д< 666.1 (088. 8) А.А. Бялик, З.В. Горбай, В.В. Дзюба, С,И. Кадлец и М.F. Купфер (72) Авторы изобретения (71) 3

) Заявитель

Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектноконструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ СЫРЬЕВЫХ

МАТЕРИАЛОВ В СТЕКЛОВАРЕННУЮ ПЦЧЬ

Изобретение относится к области стекловарения, а именно к конструкциям и схемам устройств, автоматически регулирующих расход сырьевых материалов (шихты и стеклобоя) в стекловаренную печь в зависимости 5 от уровня стекломассы.

Известны устройства, регулирующие рас-. ход шихты и стеклобоя по уровню стекломассы. Эти устройства основаны на использовании фотоэлектрических датчиков уровня, име- Е ющих осветитель, направляющий световой луч под углом к поверхности стекломассы, и фотоприемник, регистрирующий световой луч.

Недостатком данных устройств является низкая точность стабилизации уровня. !5

Известно и другое устройство для регулирования уровня стекломассы в ванной печи, содержащее фотоэлектрический датчик уровня стекломассы с осветителем, HBIIpQBляющим световой луч под углом к поверхнос- О ти стекломассы, и фотоприемником для улавливания светового луча, задатчик уровня, регулятор и исполнительные элементы загрузчиков. Однако такое устройство имеет низкую точность. Точность стабилизации уров- 25 ня в этом устройстве определяется погрешностью его измерения, вели нина которой зависит от постоянства характеристик датчика уровня и окружающей среды. Г1ри этом существенную ошибку вносят факторы, изменяющие освещенность фотоприемника; запыленность оптического тракта и оптических систем, посторонние засветки, колебания отражательной способности стекломассы и т.д.

Кроме того, дополнительная погрешность измерения и регулирования вызывается изза изменения со временем энергетической характеристики (старения} фотоприемника, Точность устройства ограничивает также наличие в следящей, системе механического трения и люфтов. Указанные погрешности не позволяют н уровень стекломассы с необходимой точностью.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации уровня стекломассы в печи.

Это достигается тем, что устройство снабжено механизмом углового перемешения светового лу-ча,. установленным в осветителе, и тактовым генератором, связанным с .ехянизмом углового перемещения, а регулятор выполнен со схемой сравнения в виде измерителя временного интервала, входы которой соединены с выходами тактового генератора 3 и фотоприемника.

На чертеже изображена схема устройства для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь.

Устройство содержит осветитель 1, фото-® приемник 2 с диафрагмой 3, тактовый генератор 4, регулятор 5, имеющий схему сравнения 6, преобразователь 7 код — напряжения и усилитель 8, задатчик 9, схему квантования 10 и исполнительный двигатель 11 ! б загрузчика. Осветитель имеет источник 12 света и механизм углового перемещения светового луча, выполненный, например, в виде непрозрачного обтюраторя 13, имеющего про- филь спирали Архимеда и расположенного в фокальной плоскости Объектива 14. Вращеже обтюратора 1 3 осуществляется электродвигателем 15. Схема сравнения 6 регулятора 5 содержит триггер 16, схему совпадения 17 щ суммирующий счетчик 18 импульсов и регистр 19.

Устройство работает следующим образом.

Световойпоток из осветителя 1 при помощи источника света 12 и объектива 14 39 направляется под малым углом к поверхности стекломассы 20. Врящяемьтй электродвигателем 15 Обтторатор l 3 равномерно перекрывает изображение источника 12, обря уя в фокальной плоскости объектива 14 пере- 35 мещаюшуюся по вертикали границу светтень, Соответственно световой поток, отразившись от поверхности стекттомассы 20, образует в плоскости фотоприемн,:..я 2 равномерно перемещаюштгеся по вертикали -изoc: — К ражечие этои Гразжцы. ДиафрагмЯ 3, ОГ аНИЧИВаЯ аПЕРтУРУ фотОПРИЕМНИКЯ ?, Пт. ЗВС1::-тет точно фиксировать время ересечени": фотоприемника 2 изображением границы свет— тень по появлению ня его выходе электри- @ ческого сигнала. Тактовый генератор 4 электрически, механически или оптически связан с механизмом углового перемещения светового луча и фиксирует определенное положещ е обтюратора 13, выдавая тактовый импульс в Э схему сравнения 6 ня один из входов триггера 16. На второй вход триггера 16 поступает сигнал фотоприемника 2, сформированный в импульс малой длительности. Схема сравнения 6 выполнена в виде измерителя времен55 ного интервала между сигналами тактового генератора 4 и фотоприемника 2. Тактовый импульс, определяющий начало отсчета времени, перебрасывает триггер 16 в положе— ние, при котором на его выходе формирует- ® ф„ ся управляющий импульс, поступающий ня один из входов схемы совпадения 17, причем дли тель ность уп р являющего импульс а равна измеряемому временному интервалу.

Схема квантования 10 выдает на второй вход схемы совпадения 1 7 квантующие импульсы стабилизированной частоты. Счетчик

18 осуществляет подсчет количества импульсов, укладывающийся во временной интервал между сигналами тактового генератора 4 и фотоприемника 2. После окончания замера (которое фиксируется по сигналу фотоприемника 2) триггер 16 выдает сигнал сброса на задатчик 9. По этому сигналу задатчик

9 устанавливает счетчик 18 перед каждым замером в положение, соответствующее заданному значению уровня стекломассы. Подсчитанное в резутп,тяте каждого замера количество импульсов, поступивших на схемы квантования 10, сравниваются с заданным значечием, введенным в счетчик 18 при помощи задатчикя 9, и разность их поступает ня вход регистра 19, в памяти которого и хранится, т.ока счетчик 18 гроизводит подсчет квянтующих импульсов следующего замера. Преобразователь 7 преобразует измеренное количество импульсов, пропорциональное отклонению уровня от заданного значе— ния. в аналоговое напряжение, которое после усиления усилителем 8 исгользуется для управления двигатт.=ттеъ: 11 à-k-pys÷èêà. Когда уоовень Гт=-кломяссы R печи соответствчет зяданному значению, Временнои интервал

МЕЖДУ СИГН".ЛЯ .т тахтОВОГО ГЕЬЕРЯ т ОРЯ - k фстоприеятт к я 2 Оат. т; I? тю Отсчтс" вчр т P) ттян яВЯЕт Ну rl ;;Oe О,- ; нc ттт -.тцтiяВПНЮтцЕ.

ТЕЛ(-. ; ВРат.)ЯЕ. r.т С ПГЕ:-с.;:=òë .:Ковт Стc-ke Ч

L рас сд сырьевь;::.,r;:". лик ав Остается DcO тН,Ц- М

При Отклонении уровня ст заданного значения, например гонижении его, перемешав юшееся изображение Границы свет-тень пересекает фотоприемник 2 позднее. Соответственно временной интервач между сигналами тактово о гецера.тора 4 и фотоприемника 2 увеличивается и становится больше заданного на величину. пропорциональную отклоненио уровня От заданного значения. Схема сравнения 6 выделяет разность между из— меренным и заданным времечными интервалами (разбаланс) . Измереннытй разбаланс после преобразования в преобразователе 7 и усиления в усилителе 8 поступает на двигатель ll, изменяющий расход сырьевых материалов в стекловаренную печь до устранения разбаланся, КЯ, 1

1.1

1 ) ! « г — +—

1! Г

Г ! 9) Тираж 575

Подписное ф„лиал ППП П!атент", г. Ужгород, ул. Проектная, Испытания предложенного устройства подтвердили высокую точность стабилизации уровня стекломассы, достигаемую благодаря независимости измеряемой величия (временного интервала между сигналами задатчика и фотоприемникаI от условий измерения, B частности запыленности оптического тракта, отражательной способности стекломассы и знергетическо, чувст-;..итель— ности фотоприемника. Достигнутые значения чувствительности (0,025 мм) и точности (0,05 мм)при необходимости могут быть перекрыты, например, за счет увеличения частоты квантуюших импульсов.

Формула изобретения

Устройство для регулирования загрузки

ЛНИИПИ Заказ 5252/677 сырьевых материалов в стекловаренную печь, содержадее фотозлектрический датчик уровня стекломассы с осветителем, направляюи!им светова!". лу.--: под гном к поверхности сте. .:;-,Uì..:.ñ;:,. фо."оп:ие:. ником для улавлигулят. о: ..:-".: —.::.—.и;.;ел с =-".,àìеиты загрузи о -и;. -.-:: .о . е е = я тем, что, — г,-iв .;,, i ", 1 т, cy б! лизации . -овчя в I!å÷ !. оно с, аб.кено механнзмом уг".ового перемещения светового луча, установлеп! -.,;.; e освет: тела, и тактовым генератором, cBHо i!! ж .; с ахая!. з !о .. углового .!ереме пения, а регулятор выполнен со схе— мой сравнения в виде измерт!теля временно;"о интервала, входы которой соединены с выходаi:è тактового генератора и фотоприемни