Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов

Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНДУКЦИОННЫЙ,БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ жидких МЕТАЛЛОВ, -содержащий корпус, внутри которого устаноелен стакан из немагнитного /материале с крышкой, образующий с корпусом полость, соединенную с подводящим и сливным патрубками для ,хладагента, И расположенные внутри стакана два сердечника с измерительными обмотками и немагнитную пластину с отверстиями, о т л и ч a ю щи и с я тем, что, с целью расширения области.применения датчика, каждый сердечник с измерительными обмотками Закреплен в скобе из нег магнитного материала, имеющей два отверстия, в каждом из которых установлен кулачок, в: отверстиях немагнитной пластины установлены стержни, связанные с соответствующим кулачком и шарнирно соединеннее с тягами, концы которых расположены в отверстиях крышки с возможностью осевого поворота,на каждом стержне выполнен упор, между KOTopbtM и немагнитной пластиной установлена пружина, в отверстиях крышки установлены три (О рЭВномерно расположенных по окружности регулируемых упора, кинематически связанные с немагнитной пластиной , a измерительные обмотки сер-, дечников включены встречно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(SDGÎ0 12 ° 001F2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 3 Ф °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЙРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3352 328/18-24 (22) 23.10.81 (46) 30. 03. 83- Бюл. М 12 (72) В. Е. Прохоров, В.И.Иляков и Л. M. Проскуряков (53) 621.646. 3 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

; 368442, кл. G 01 F 23т36, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР, 11 494615, кл, G 01 F 23/26, 1976

:(прототип). (54) (57) ИНДУКЦИОННЫЙ, БЕСКОНТАКТНЫЙ

ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ, .содержащий корпус, внутри которого установлен стакан из немагнитного, материала с крышкой, образующий с корпусом полость, соединенную с подводящим и спивным патрубками для ,хладагента, и расположенные внутри стакана два сердечника с измерительными обмотками и немагнитную пласти,„ЯЦ„;,, 1008710 4 ну с отверстиями, о т л и ч à ешийся тем, что, с целью расширения области применения датчика, каждый сердечник с измерительными обмотками закреплен в скобе из не.-магнитного материала, имеющей два отверстия, в каждом из которых уста" ньвлен кулачок, в отверстиях неиагнитной пластины установлены стержни, связанные с соответствующим кулач" ком и шарнирно соединенные с тягами, концы которых расположены в отверстиях крышки с возможностью осевого поворота,на каждом стержне выполнен упор, между которым и немагнитной пластиной установлена пружина, e отверстиях крышки установлены три равномерно расположенных по окружности регулируемых упора, кинематически связанные с немагнитной пластиной, а измерительные обмотки сердечников включены встречно.

10 2 упора, кинематически связанные с немагнитной пластиной, а измерительные обмотки сердечников включены встречно.

На фиг. 1 показан датчик, разрез в щей через иглы; на фиг.3 - то же, поперечный разрез в плоскости, проходящей через эксцентричные пальцы; на фиг.4 — схема соединения измерительных обмоток; на фиг.5 — диаграмма характера зависимости выходного сигнала датчика от расположения сердечников относительНо один другого и изменения уровня расплава в индукционной плавильной печи.

Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов содержит корпус l, внутри которого установлен стакан 2 из немагнитного материала с крышкой 3. Стакан образует с корпусом полость 4, соединенную с подводящим 5 и сливным б патрубками для хладагента. Внутри стакана расположены два сердечника 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10, включенными встречно, и немагнитная пластина

11 с отверстиями 12. Каждый сердечник с измерительными обмотками закреплен в скобе 13 из немагнитного материала, имеющей два отверстия

14, в каждом из которых установлен кулачок 15. В отверстиях немагнитной пластины установлены стержни 16, связанные с соответствующим кулачком и шарнирно соединенные с тягами 17, концы 18 которых расположены в отверстиях крышки 3 с возможностью осевого поворота. На каждом стержне выполнен упор 19, между которым и немагнитной пластиной 11 установлена пружина 20. В отверстиях крышки 3 установлены три равномерно расположенных по окружности регулируемых упора 21, кинематически связанные с немагнитной пластиной.

Устройство работает следующим образом.

Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов устанавливает-. ся в торец индукционной печи так, чтобы плоскость, проходящая через его продольную ось параллельно плоскости сердечников 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10, совпала с плос1 10087

Изобретение относится к устрой- ки установлены три равномерно распоствам контроля уровня жидких металлов ложснных по окружности регулируемых и может быть использовано в электрометаллургической промышленности при производстве высококачественных металлов и их сплавов в индукционных плавильных печах.

Известно устройство для измерения плоскости, проходящей через его про" уровня расплава, содержащее индукци- дольную ось; на фиг.2 - то же, поонный датчик с измерительной схемой 1О перечный разрез плоскости, проходяи блок управления исполнительным механизмом 1 ).

Недостаток этого устройства — нег высокая точность регулирования и надежность. 15

Наиболее близким по технической Г

-сущности к предлагаемому является индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов, содержащи11 раус, внутри которого уста- to новлен стакан из немагнитного материала с крышкой, образующий с корпусом полость, соединенную с подводящим и сливным патрубками для хладагента, и располо- 15 женные внутри стакана два сердечника с измерительными обмотками и немаг;нитную пластину с отверстиями 1.23.

Недостаток известного устройстваневозможность задания требуемого зр диапазона изменения уровня расплава в индукционной печи относительно не" которого номинального значения, обусловленный тем, что ЗДС, индуцируемая в измерительных обмотках датчика, полностью подавляется ЭДС, индуциру-. емой магнитным потоком, создаваемым током индуктора, а жесткое крепление

; магнитопровода и наличие рабочей обмот, ки исключает возможность изменениядиа-, пазона регулирования уровня расплава.

Цель изобретения — расширение об" ласти применения датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционном бесконтактном

45 датчике уровня каждый сердечник с измерительными обмотками закреплен в скобе из немагнитного материала, имеющей два отверстия,в каждом из которых установлен кулачок, в

50 отверстиях немагнитной пластины установлены стержни, связанные с соответствующим кулачком и шарнирно сое"" диненные с тягами, концы которых расположены в отверстиях крышки с возможностью осевого поворота, на каждом стержне выполнен упор, между которым и немагнитной пластиной установлена пружина, в отверстиях крыш08710 4 . ченности среды над расплавом и расплава ) потоки электромагнитного поля, создаваемые током обмотки индук тора печи над расплавам

Р. ф„= 56„= S где,и.1- магнитная проницаемость среды

10 3„ - намагниченность единицы массы среды; (-.магнитная восприимчивость среды;

- единица площади

15 и в расплаве

2 2. ф =ИВ =5 2

3 10 костью зеркала расплава при номинальном его уровне.

Поворот тяг 17 через кулачки 15 и скобы 13 сердечники 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10 устанавливаются на расстоянии, например соответствующем требуемому диапазону регулирования уровня расплава, а в .измерительной схеме не показана ) устанавливается порог срабатывания компаратора, соответствующий выбранной рабочей точке датчика уровня расплава, равный, например, Ц, (фиг. 5) .

При отсутствии расплава в зоне действия датчика магнитный поток, создаваемый током в обмотке индук ора печи, индуцирует в измерительных обмотках 9 и 10 датчика равные

ЭДС, поэтому выходной сигнал датчика в результате встречного включения обмоток. 9 и 10 равен нулю. При подходе расплава к нижнему сердечнику

8 вследствие изменения величины магнитного потока равенство индуцируемых в измерительных обмотках 9 и 10

ЭДС нарушается и на выходе датчика появляется сигнал, несущий информацию об уровне расплава в индукционной плавильной печи.

На фиг.5 показаны возможные диапазоны изменения уровня расплава

I и

° (L1, б2, L ), экстремумы выходных характеристик датчика и положения сердечников 7 и 8 относительно один другого (L < L> ) L ) при которых обеспечивается получение качественной заготовки.

В процессе опробования предлагаемого устройства установлено, что вследствие различия магнитных характеристик (например магнитных проницаемости, .восприимчивости, намагниур где p - магнитная проницаемость расплава;

Д - намагниченность единицы массы расглава;.

3C - магнитная восприимчивость

2S расплава будут различны. . На- границе раздела расплав-среда над расплавом имеет место изменение величины потока электромагнитного

ЗО

Регулировку и установку плоскости .торцов сердечников 7 и 8- параллельно торцу корпуса 1 датчика, а также расстояния от торца сердечников 7 и

8 до торца корпуса выполняют во время работы индукционной печи при помощи трех равномерно расположенных.по окружности регулируемых упоров 21.

Немагнитная пластина 11, с которой связаны сердечники 7 и 8, устанавливается в требуемое положение пере мещением упоров 21 параллельно продольной оси датчика.

1008710

1008710

1008710 ир,,„

Omax

Составитель В.Подражанский

Редактор А.Курах Техред Е.Харитонцик Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2336/58 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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