Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь

 

О П И С А- Н Й ЕСовхоз Советскик

Социалистическик

Республик

710990

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61.) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17.10.77 (21) 2535323/29-33 (5 I ) M. Кл.

С 03 В 3/ОС с присоединением заявки М (23) Приоритет— теаудерстееннмй комитет

СССР

an делам нзнбретеннй и открытий

ОпУбликовано. 25.01.80. Бвллетень K 3 (53 ) УЙ К 661. 1 (088.8) Дата опубликования описания 30.01.80 (72) Авторы изобретения

А. А. Бялик и С. И. Кадлец

Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского (7I ) Заявитель и проектно- -конструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (5 1) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ

СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТЕКЛОВАРЕННУК1

ПЕЧЬ

Изобретение относится к области стекловарения, а именно к устройствам для автоматического регулирования загрузки шнхты и стеклобоя в стекловаренную печь в зависимости от уровня стекломассы.

Известно устройство для регулирования расхода сырьевых материалов (шихты и стеклобоя) в зависимости от уровня стекломассы в печи, работа которого

tQ основана на исйользовании..фотоэлектрических датчиков уровня, включающих осветитель и фотоприемник (11.

Известное устройство не позволяет поддерживать уровень стекломассы с не15 обходимой точностью, ввиду большой погрешности измерения уровня.

Известно другое устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь, содержащее фотоприемник с диафрагмой, осветитель, направляющий световой луч под углом к поверхности стекломассы, загрузчик кинематически связанный с исполнительным двигателем, триггер, элемент совпадения, счетчик, регистр памяти, элемент квантования и задатчик уровня, причем фото- приемник соединен с одним входом триггера, выход которого подключен к одному входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к элементу квантования, выход элемента совпадения соединен через счетчик со входом регистра памяти (2).

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает необходимую точность стабилизации уровня при условии постоянства или равенства нулю разности уровней по сторонам печи. Однако практически такое постоянство недостижимо из-за наличия в стекловаренной печи таких возмущающих факторов как разность температур и давлений по сторонам печи.

Gab изобретения — повьш ение точности стабилизации уровня печи.

Она достигается тем, что устройство для регулирования загрузки сырьевых

71099 материалов в стекловеренную печь, содержашее фотоприемник с диафрагмой, осветитель, направляюший световой луч под углом к поверхности стекпомассы, загрузчик, кинематически связанный с ис-. 5 полнительным двигателем, триггер, элемент совпадения, счетчик, регистр памяти, элемент квантования и задатчик уровня, причем фотоприемник соединен с одним входом триггера, выход которого подклю- 10 чен к одному входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к элементу квантования, выход элемента совпадения соединен через счетчик со входом регистра памяти, снабжено масштаби- 15 руюшим преобразователем, регулятором, задатчиком и дополнительным фотоприемником с диафрагмой, причем один вход масштабирующего преобразователя соединен с задатчиком, другой вход соединен 20 с выходом регистра памяти, выход масш-. табируюшего преобразователя подключен к одному входу регулятора, другой вход которого соединен с задатчиком уровня, выход регулятора подключен к исполнительному,двигателю, а другой вход триггера подключен к дополнительному фотоприемнику.

Сушпость предлагаемого изобретения поясняется схемой устройства для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь.

Устройство содержит осветитель 1„ фотоприемники 2 и 3 с диафрагмами 4 и 5, элемент квантования 6, задатчик 7, 35 масштабируюший преобразователь 8, регистр памяти 9, .регулятор 10, задатчик уровня 11, поверхность стекломассы 12, загрузчйк 13 с исполнительным двигателем 14, источник света 15, двигатель

16, обтюратор 17 с профилем спирали

Архимеда, объектив 18, триггер 1 9, элемент совпадения 20 и счетчик 21.

Устройство работает следуюшим образом. Световой поток из осветителя 1 при помоши источника света 15 и объектива 18 направляется на поверхность стекломассы 12. Врашаемый двигателем

16 обтюратор 17 равномерно перекрывает иэображение источника света 15, образуя в фокальной плоскости объекта

18 перемещающуюся границу свет-тень.

Световой поток, отразившись от поверхности стекломассы 12, образует в плоскости установки фотоприемников 2 и 3 равномерно перемешаюшееся изображение границы свет-тень. При этом диафрагмы

4 и 5, ограничивая апертуру фотОприе3 40 4 пиков 2 и 3, позволяют точно фиксировать моменты пересечения фотоприемников изображением границы свет-тень.

Сигналы фотоприемников 2 и 3, возника— юшие при последовательном пересечении их границей свет-тень, поступают на входы схемы 6 измерения временного интервала. Сигнал фотоприемника, пересеченного границей первым, например, фотоприемника 2 перебрасывает триггер

19 в единичное состояние, при котором на его выходе формируется управляюший импульс, поступающий на один из входов элемента совпадения 20.

Сигнал фотоприемника 3 перебрасывает триггер 19 в нулевое состояние. Таким образом, длительность управляющего импульса на входе элемента совпадения

20 равна контролируемому временному интервалу между сигналами фотоприемников 2 и 3. Схема 7 квантования выдает на второй вход элемента совпадения 20 кванту "ши импульсы стабилизированной частоты. Счетчик 21 осушествляет подсчет количества импульсов, укладываюшихся во временной интервал между сигналами фотоприемников. Полученный цифровой код с выхода счетчика 21 поступает в регистр 9, в памяти которого хранится до полу-чения результатов следующего замера.

Сигнал, пропорциональный измеренному временному интервалу, с выхода регистра 9 поступает на один из входов масштабируюшего преобразователя 8, на второй вход которого с задатчика 7 поступает сигнал, пропорциональный базовому расстоянию между фотоприемниками 2 и 3. Преобразователь 8 осушествляет деление выходного сигнала схемы

6 измерения временного интервала на. сигнал задатчика 7 базового расстояния.

Выходной сигнал масштабируюшего преобразователя 8 прямо пропорционален временному интервалу между сигналами фотоприемников 2 и 3 и обратно пропорционален расстоянию между ними.

Сигнал, пропорциональный уровню стекломассы в печи, с выхода масштабируюшего преобразователя 8 поступает на один из входов регулятора 10, где сравнивается с сигналом задатчика уровня 11. Когда уровень стекломассы в печи Н соответствует заданному значению, сигналы преобразователя 8 и задатчика 11 равны и разность кх равна нулю.

При отсутствии разбаланса на входе регулятора 10, управляюший сигнал его не

710990 меняется и скорость врашения исполнительного двигателя 14 загрузчика 13 остается постоянной. Соответственно не меняется и расход в печь сырьевых материалов (ши.хты и стеклобоя). При отклонении уровня от заданного значения, например, при понижении до уровня Н>, временной интервал между сигналами фотоприемников 2 и 3 уменьшается.

Соответственно, выходной сигнал пре- 10 образователя 8 также уменьшается и становится меньше заданного на величину, пропорциональную отклонению уровня от заданного значения. Регулятор 10 выделяет разность между: измеренным и заданным значениями уровня и в зависимости от величины разбаланса изменяет скорость врашения двигателя 14, который с помошью загрузчика 13 изменяет расход сырьевых материалов в печь до устранения разбаланса.

При перекосе отражающей поверхности отраженные лучи смешаются на определенный угол. Соответственно, моменты пересечения фотоприемников изображением 5 границы свет-тень также сдвигаются во времени на определенную величину. При этом интервал между сигналами фотоприемниковв остается неизменным, так как оба сигнала сдвигаются во времени на одну и ту же величину. Инвариантность контролируемого интервала времени от перекоса отражаюшей поверхности зеркала стекломассы позволяет обеспечить высокую точность измерения и стабилизации уровня в печи.

Формула изобретения

Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь, содержашее фотоприемник с диафрагмой, осветитель, направляюший световой луч под углом к поверхности стекломассы, загрузчик, кинематически связанный с исполнительным двигателем, триггер, элемент совпадения, счетчик, регистр памяти, элемент квантования и задатчик уровня, причем фотоприемник соединен с одним входом триггера, выход которого подключен к одному входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к элементу квантования, выход элемента совпадения соединен через счетчик со входом регистра памяти, отличаюшеесятем, что,с целью повышения точности стабилизации уровня печи, оно снабжено масштабируюшим преобразователем, регулятором, задатчиком и дополнительным фотоприемником с диафрагмой, причем один вход масштабируюшего преобразователя соединен с задатчиком, другой аход соединен с выходом регистра памяти, выход масштабируюшего преобразователя подключен к одному входу регулятора, .другой вход которого соединен с задатчиком уровня, выход регулятора подключен к исполнительному двигателю, а другой вход триггера подключен к дополнительному фотоприемнику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ No.1..207.103 кл. 42е 24, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

No 529995, кл. С 03 В 45/2ф, 1975 (прототип) .. 710990

Составитель Х1. Шарова

Редактор М. Конторский ТехредН.КовалеваКорректор В. Синипкая

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8949/15 Тираж

ЦНИИПИ Государственнот о по делам изобретений н

113035, Москва Ж-35, 528 Подписное комитета СССР открьггий

Раушская наб., д. 4/5