Автоматический регулятор углеродного потенциала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >633911 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 130577 (21) 2501325/22-02 с присоединением заявки 36 (23) Приоритет (43) Опубликовано251178. Бюллетень №43 (45) Дата опубликования описания 26.1178 (51) М. Кл.

С 21 З 1/76

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК

621.785.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Л.Мелешкин, В.В.Кузнецов и Е.A.Càì÷åíêo

1 (7f) 3аяВИтЕЛЬ ОРДена ТРУДового КРасного Знамени наУчно-исслеДова-.ельский институт автомобильной промышленности (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР УГЛЕРОДНОГО

ПОТЕНЦИАЛА

Изобретение относится к химикотермической обработке и может быть использовано в области измерения и регулирования углеродного потенциала печной атмосферы в машиностроительной,5 химической и других отраслях промышленности.

Известен регулятор углеродного потенциала, содержащий два газоаналиэатора, датчик температуры, соединен- Ю ные по выходу с вычислителем углеродного потенциала, выход которого подключен к сравнивающему устройству, последовательно соединенному через формирователь закона регулирования с исполнительным механизмом (1J .

Однако в процессе разогрева деталей до рабочей температуры, а также при нарушении теплового режима обработки невозможно поддерживать опти- З мальное значение углеродного потенциала посредством ручной установки задания. Это приводит к образованию карбидов в поверхности деталЕй, препятствующих насыщению, и к усиленному сажеобразованию в печи.

Целью изобретения является поддержание оптимальной величины углеродного потенциала в течение всего режима обработки.

Это достигается тем, что в регулятор углеродного потенциала введены блок максимального значения углеродного потенциала, задатчик величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени, причем вход блока максимального значения углеродного потенциала подключен к датчику температуры, а выход — с входом переключающегося элемента, соединенного по другим входам с задатчиком величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени обработки, а по выходу — с сравнивающим устройством.

На чертеже приведена структурная схема регулятора.

Автоматический регулятор углеродного потенциала содержит газоанализаторы 1 и 2, датчик 3 температуры, вычислитель 4 углеродного потенциала, сравнивающее устройство 5, формирователь

6 закона регулирования, исполнительный механизм 7, блок 8 максимального значения углеродного потенциала, переключающий элемент 9, эадатчик 10 величины углеродного потенциала второй ступени и реле 11 времени первой ступени обработки.

633911

Устройство работает следующим образом.

На задатчике 10 величины углеродного потенциала второй ступени устанавливается величина углеродного потенциала второй ступени, а на реле 11 — время первой ступени обработки согласно тех- 5 нологическому процессу. данные о параметрах печной атмосферы, преобразованные в газоанализаторах 1 и 2 и датчике 3 температуры, поступают в вычислитель 4. В блок 8, выполненный в ви- l0 де активного функционального преобразователя, поступает сигнал, пропорциональный температуре печи, от датчика

3. Блок 8 моделирует зависимость:

Ч макс = (t ),; где 9 С вЂ” углерод- 15 ный потенциал, и выдает сигнал, про-. порциональный максимально допустимому для данной температуры значению углеродного потенциала, который в качестве задания подается через переключаю-,р щий элемент 9 в схему сравнивающего устройства 5.

Устройство 5 сравнивает сигнал,поступивший из блока 4 и пропорциональ.ный фактическому значению углеродного потенциала в печи, с сигналом задания, пропорциональным максималь- ному значению углеродного потенциала.

В результате сравнения сигнал,пропорциональный разности входных сигналов, поступает на формирователь 6, с выхода формирователя — в исполнительный механизм 7, осуществляющий воздействие на углеродный потенциал в печи путем изменения добавки углеводородов.

Таким образом, в течение времени первой ступени углеродный потенциал в печи поддерживается на максимально допустимом для данной температуры 40 уровне.

По окончании времени первой ступени реле времени 11 выдает сигнал в переключающий элемент 9, который отключает от сравнивающего устройства 45

5 сигнал, поступивший из блока 8, и подключает к устроству 5 сигнал, поступивший из задатчика 10 величины углеродного потенциала. второй ступени.

В течение времени второй ступени (с 50 момента срабатывания переключающего элемента и до выгрузки деталей из печи) устройство 5 поддерживает в нем заданный для второй ступени углеродный потенциал. 65

Предлагаемый автоматический регулятор углеродного потенциала обеспечивает оптимальную величину углеродного потенциала при химико-термической обработке деталей в печной атмосфере и повышает тем самым качество обрабатываемых деталей.

Экономическая эффективность обеспечивается эа счет использования времени разогрева, составляющего 10-20% общего времени обработки деталей, путем создания оптимальной (максимально допустимой) величины углеродного потенциала в непрерывно изменяющихся температурных условиях, что позволит сократить цикл обработки на 5-104.

Устройство может найти широкое применение на предприятиях машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

Автоматический регулятор углеродного потенциала, содержащий два газоанализатора, датчик температуры, соединенные по выходу с вычислителем углеродного потенциала, выход которого соединен с сравнивающим устройством, последовательно соединенным через формирователь закона регулирования с исполнительным механизмом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью поддержания оптимальной величины углеродного потенциала в течение всего режима обработки в устройство дополнительно введены блок максимального значения углеродного потенциала, переключающий элемент, эадатчик величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени обработки, причем вход блока максимального значения углеродного потенциала соединен с датчиком температуры, а выход — с входом переключающего элемента, соединенного с задатчиком величины углеродного потенциала второй ступени И реле времени первой ступени обработки, а по выходу — с сравнивающим устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Отчет НИИТавтопром Разработка полупрямого метода и аппаратура для контроля и регулирования углеродного потенциала и азотного потенциала печных атмосфер, Р Б-412360, 1974.

633911

Составитель A. Абросимов

Техред 0.Андрейко КоРРектоР Л. Василина

Редактор Е. Полионова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6714/27 Тираж 674 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета МинистрОв СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5