Техничка средства мерења и управљања у ливници

Побољшање ефикасности и квалитета контроле процеса ливења односи се на решавање проблема мерења и контроле различитих технолошких параметара који утичу на ток процеса или су главни показатељи квалитета. Такви параметри у ливници укључују:

• ниво пуњења напуњених материјала у топионицама, као и у резервоарима одељења за припрему смеше и смеше;

• ниво течног метала у калупима за ливење;

• маса, потрошња, густина, концентрација и хемијски састав различитих материјала;

• влажност, температура, флуидност или способност обликовања смеша;

• хемијски састав и температура растопа и др.

Контрола ових параметара је отежана, јер поред уобичајених захтева за тачност, брзину, осетљивост, стабилност карактеристика наметнутих свим сензорима, за сензоре инсталиране у ливницама, потребни су додатни захтеви за чврстоћу, отпорност на агресивне материјале, високе температуре. , прашина, вибрације итд.

Контрола најважнијих технолошких параметара у процесима ливења није у потпуности решена, те је неопходан даљи развој нових метода и средстава мерења и контроле, коришћењем резултата статистичких студија, прорачуна параметара по индиректним показатељима коришћењем контролори, савремене рачунарске технологије итд.

Сензори нивоа

Сензори нивоа ливничког материјала Широко се користе у контролним системима за припрему и пуњење пуњења у јединицама за топљење, припремање смеше и изливање растопљене масе у калупе.

Главни захтев за сензоре нивоа је висока оперативна поузданост, јер лажан рад или квар доводи до ванредне ситуације у технолошком процесу: преливања или пражњења контејнера, јединица за топљење, преливања или недовољног пуњења метала у калупу итд.

У управљачким системима за припрему пуњења и пуњења топионичарских јединица у ливници користити рамрод, витло, полугу, контактне, термостатске, фотоелектричне и друге сензоре нивоа.

Сензор нивоа пуњење је конструктивно изведено у виду челичне шипке која се креће у контролисаној шупљини куполе. Клип је зглобљен помоћу клацкалице, коју покреће електромагнет и враћа се у првобитни положај помоћу опруге.

Када се напон са мотора примени на електрично коло, ексцентрично се окреће, који периодично затвара контакт који се налази у средњем релејном колу. Релеј, када се активира, укључује електромагнет који доводи шипку за чишћење у контролисано подручје куполе.

Ако у контролисаном простору нема наелектрисања, клип, док се креће, затвара контакт у колу сигналног релеја, који издаје командни импулс за пуњење наелектрисања у куполи.

Сензор нивоа витла је ротирајући блок са флексибилним каблом, на чијем је једном крају окачен терет. Уређај се монтира у посебну шупљу кривину изнад прозора за пуњење куполе. Да би се колено заштитило од излагања високим температурама, непрекидно се дува компримованим ваздухом.

Рад сензора и система утовара је блокиран на начин да истовар главе почиње при подизању терета, а спуштање терета почиње тек након истовара следеће главе.

Сензор нивоа полуге састоји се од полуге уграђене у ливену циглу куполе и шипке са опругом на чијем крају су монтирани стартни контакти. Када је купола потпуно оптерећена, полуга улази у шупљину цигле и контакти се отварају. Када се пуњење спусти испод полуге, потоњи се стисне опругом, контакти се затварају и дају сигнал пуњења следећем уху.

Описани сензори имају једноставан дизајн и могу се произвести у било којој ливници. Међутим, присуство покретних делова смањује њихову поузданост у условима повећане температуре, загађења гасом и прашине. Поузданији сензори засновани на коришћењу физичких својстава наелектрисаних материјала и отпадних гасова, укључују електроконтактне, термостатске, фотоелектричне, радиоактивне, мераче итд.

Сензор нивоа напуњености са електричним контактом има једноставан дизајн и дизајн кола, што је довело до његове широке употребе у системима за пуњење.

Сензор се састоји од четири контакта, изолованих азбестним паковањем, монтираних у цигле од ливеног гвожђа на врху зида куполе. Ниво уређења контаката поклапа се са наведеним нивоом управљања материјалима за пуњење.

Спољни крајеви контаката повезани су у паровима и укључени су у коло сигналног релеја. Ако је ниво напуњености унутар наведених граница, контакти преко пуњења затварају коло сигналног релеја. Када ниво падне испод подешене вредности, релеј се искључује и даје сигнал за пуњење серије.

Термостатски сензор Ариес накнада се заснива на коришћењу термостата за купатило. Приликом пуњења или када ниво пуњења падне током процеса топљења испод унапред одређене вредности, гасови куполе су неометано, у ствари, подижу се без уласка у термостат. Када пуњење достигне одређени контролни ниво, слој пуњења ствара отпор слободном пролазу врућих гасова према горе и нешто гаса улази у канал термостата, што генерише сигнал за заустављање повлачења.

Радиоактивни сензор нивоа на основу апсорпције наелектрисања радиоактивног зрачења. Пошто је апсорпциони капацитет материјала за пуњење десетине пута већи од апсорпционог капацитета ваздуха, онда када пуњење падне испод контролног нивоа, интензитет зрачења бројача се повећава и електронски уређај даје контролни сигнал систему оптерећења. Радиоактивни кобалт се користи као извор зрачења.

Сензори нивоа за расуте и течне материјале у резервоарима

Широко се користе за контролу нивоа материјала за пуњење и обликовање у резервоарима електродних и капацитивних сигналних уређаја... Основа рада оваквих сигналних уређаја је зависност електричног отпора (електричног капацитета) између електрода од својстава медијума.

Кондуктометријски сигнални уређај обезбеђује поуздану контролу нивоа расутих материјала у резервоарима са отпором сигналног кола не већим од 25 мОхм. За двоположајну контролу и сигнализацију нивоа користе се двоелектродни сигнални уређаји са два излазна релеја.

У одељењима за мешање ливница, уз електронске сигналне уређаје користе радиоактивних као и механичких сензора нивоа.

Међу механичким сензорима, мембрански сензори су најчешћи због једноставности дизајна и лакоће одржавања.

Мембрански сензор се састоји од еластичног елемента са стезним оквиром и микро прекидачима. Инсталирајте га у зидну браву. Када је ниво контролисаног материјала већи од стезног оквира сигналног уређаја, притисак са материјала се преноси на еластични елемент (мембрану), који, деформисан, притиска шипку микропрекидача за затварање ° Ц сигнално коло.

Сензори за присуство материјала на транспортерима

Сензори за присуство материјала на транспортерима проточно-транспортних система, као и на тракама, кецељама, вибрационим хранилицама омогућавају да се обезбеди контрола и континуиран рад система за контролу процеса дозирања и мешања.

У системима за мешање топионика користе електромеханички сензор за присуство пуњења на хранилици, који представља метални чешаљ монтиран изнад хранилице, чије су плоче причвршћене у шаркама и одступају у зависности од дебљине материјала на хранилици.

Познати су и други дизајни електромеханичких сензора, али је њихова употреба ограничена због кратког века трајања и потребе да се у сваком конкретном случају одабере величина и материјал сонде.

Електрични контактни сензори (сигнални уређаји) разликују од електромеханичких по повећаној поузданости и заменљивости.

Међу бесконтактним сензорима, они заузимају посебно место капацитивни сензори за присуство материјала на транспортеру, коју карактерише једноставан дизајн осетљивог елемента и висока поузданост.

Осетљиви елемент капацитивног сензора састоји се од две равне изоловане металне плоче постављене у равни испод транспортне траке. Као мерно коло, по правилу се користи аутогенератор, у чијем повратном колу је прикључен осетљиви елемент.

Када се материјал појави на транспортној траци, капацитивност осетљивог елемента се мења, због чега се осцилације осцилатора прекидају и активирају сигнални релеј.

Сензори контроле пуњења калупа

Систем управљања процесом уливања течног метала у ливничке калупе Поседује бројач са великом вредношћу и пуњењем форме.

Електромагнетски сензор је електромагнет са својим релејним намотајем укљученим у коло. Ставите га на форму Ох... Приликом пуњења калупа, метал се подиже и испуњава жлеб затворен дуж контуре.

Када наизменична струја тече кроз калем електромагнета у затвореној петљи од течног метала, индукује се ЕМФ и појављује се магнетно поље које реагује са пољем електромагнета. Ово мења индуктивни отпор калема и излазни релеј даје сигнал да се заврши калуп и заустави ливење.

Фотометријски сензор укључује инфрацрвени филтер инсталиран изнад излаза форме, пријемник и појачало са сигналним релејем.

Приликом пуњења облика течног метала, удари светлосних зрака светлосног филтера, а затим до пријемника. Излазни сигнал пријемника појачава појачавач и доводи до намотаја сигналног релеја, који издаје одговарајућу команду систему за пуњење. Сензори су ефикасни када се користе за контролу пуњења пешчано-глинених калупа са високим садржајем метала.

Сензори влажности

Нејасни сензори се користе у системима за контролу процеса мешања за добијање песка за калуповање и језгра са одређеним технолошким својствима.

Кондуктометријски подаци о влажности материце израђене у облику металне сонде уграђене у тркаче или у резервоар. Коришћење сензора заједно са уређајима за корекцију температуре омогућава стабилизацију својстава смеше.

Капацитивни сензор влажностии је кондензатор чије су електроде ваљци клизача и метални прстен, изолован од тела клизача, монтиран у жлеб доње водилице дуж унутрашњег пречника ротације њихових ваљака.

За континуирану аутоматску контролу садржаја влаге у покретним материјалима од интереса су капацитивни сензори протока, који омогућавају бесконтактно мерење садржаја влаге у покретним материјалима.

Треба напоменути да се постојеће методе електричне контроле (кондуктометријске, капацитивне, индуктивне, итд.) могу користити само у случајевима када су фактори као што су састав величине зрна смеше, садржај везива и адитива, уједначеност њихова дистрибуција, степен збијености и температура остају константни.

Постизање константности ових параметара у одсуству система за припрему и стабилизацију својстава полазних материјала омогућава методе контроле квалитета калупног песка током његове припреме према главним технолошким особинама: калуповање, збијање, течност, течност, итд.

Сензори температуре

За контролу температуре течних метала широко се користе контактне и бесконтактне методе. Мерења заснована на апликацији имерзиони термоелемент и пирометри различитих дизајна.

Потопљени термопаровидизајнирани за дуготрајну употребу, садрже термоелемент НС заштитни премаз и водено хлађене спојеве. Термоелектроде су обично направљене од платинасте жице.

Термопар са аутоматским погоном даје добру поновљивост очитавања са поновљеном, повременом употребом без промене термичког споја и заштитног поклопца. У већини случајева, ови термопарови се користе за контролу температуре купке од растопљеног челика у електричним пећима.

Мерење температуре течних растопа контактним методама (имерзиони термопарови) отежано је због недовољне отпорности заштитних врхова, промене калибрационих карактеристика термоелемента и других разлога. Такође, укратко, периодична мерења појаса не могу дати тачну представу о температурном стању целокупне масе течног гвожђа.

Због тога су распрострањени у ливници бесконтактне методе контроле температуре, што омогућава извођење дуготрајних континуираних мерења и коришћење њихових резултата у системима управљања.

Индустријско увођење бесконтактних метода омогућава вам да искључите утицај на резултате мерења шљаке и других филмова на површини ливеног гвожђа, као и на параметре средњег медијума (запрашеност, садржај гаса, итд.). Користи се за бесконтактно мерење температуре пирометриовај поглед на ток или металну површину зависи од локације топионика или лонца.

Сензори за хемијски састав

У ливници најраспрострањеније су хемијске и физичко-хемијске методе за контролу хемијског састава легура.

Да би се смањило трајање припремних операција и анализа, развијају се организационе и техничке мере за убрзање процеса анализе.

У том светлу, посебно су важна питања механизације и аутоматизације припреме узорака, њиховог транспорта до лабораторије, као и креирања уређаја за снимање и пренос аналитичких података у системе управљања.

Поред хемијских и физичко-хемијских метода, последњих година се за експресну анализу користе физичке методе: термографске, спектралне, магнетне итд.