Устройство для индикации металла

Устройство для индикации металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕТАЛЛА, содержащее закрепленный магистральный трубопровод для подвода жидкости, насадку-электрод с соплом из износостойкого материала для формирования свободной струи, подсоединенную через входной штуцер неэлектропроводящим трубопроводом к магистральному трубопроводу , источник питания и индикаторный прибор , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно дополнительно снабжено диэлектрической втулкой и дополнительным электродом, установленным совместно с втулкой в полость насадки-электрода, причем дополнительный электрод делит канал втулки на два участка , один из которых примыкает к входному штуцеру, а другой.- к соплу насадки электрода один полюс источника питания подсоединен к насадке-электроду и через индикаторный прибор к дополнительному электроду , а другой полюс источника питания заземлен. (Л 1C 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 21 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3370159/22-02 (22) 23.12.81 (46) 30.05.83. Бюл. № 20 (72) И. И. Онищенко и В. В. Полоник (71) Запорожский индустриальный институт (53) 621.77.23.022.56 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 622525, кл. В 21 В 37/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 488637, кл. В 21 В 37/04, 1974. (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕТАЛЛА, содержащее закрепленный магистральный трубопровод для подвода жидкости, насадку-электрод с соплом из износостойкого материала для формиро„„SU„„1020173 A вания свободной струи, подсоединенную через входной штуцер неэлектропроводящим трубопроводом к магистральному трубопроводу, источник питания и индикаторный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно дополнительно снабжено диэлектрической втулкой и дополнительным электродом, установленным совместно с втулкой в полость насадки-электрода, причем дополнительный электрод делит канал втулки на два участка, один из которых примыкает к входному штуцеру, а другой. — к соплу насадки электрода, один полюс источника питания подсоединен к насадке-электроду и через индикаторный прибор к дополнительному электроду, а другой полюс источника питания заземлен. Щ

020173

1О

1 !

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на станах горячей и холодной прокатки в качестве средства контроля наличия металла в фиксированной зоне.

Известно устройство для индикации положения проката, содержащее трубу, подводящую электропроводную жидкость, и насадку-электрод, формирующую свободную струю с дополнительны м электродо м, выполненным в виде оголенного конца проводника с водостойкой изоляцией, который расположен коаксиально в свободной струе электропроводящей жидкости (1) .

Находясь в условиях интенсивного парообразования, при наличии брызг воды, пыли окалины, устройство обладает достаточно высокой надежностью. Однако наличие дополнительного электрода в струе возмущает поток жидкости, существенно сокращает длину компактной части струи. Применение устройства для индикации металла ограничено малой длиной компактной части струи и отказами в результате выхода миниатюрного электрода из зоны контакта со струей при случайных изгибах проводника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля формы движущейся полосы проката, содержащее трубопровод с электропроводящей жидкостью, насадку для формирования свободной струи, выполненную из износостойкого материала, и схему измерения электрического сопротивления струи, в котором участок трубопровода непосредственно примыкающий к насадке, выполнен неэлектропроводяшим (2j.

Устройство обеспечивает получение досдостаточно большой длины компактной части струи, однако в условиях металлургического производства возможно появление ложной информации при нарушении стабильности изоляции насадки-электрода, установленной на опорных изоляторах, поверхность которых со временем теряет изоляционные свойства. Кроме того, резистор, выполненный в неэлектропроводящем трубопроводе, включенный параллельно измеряемому сопротивлению струи, должен в 8 — 10 раз превосходить измеряемое сопротивление, что увеличивает габариты устройства и требует тщательной изоляции трубопровода от заземленных конструкций агрегатов для исключения электических цепей утечек и как следствия, ложных срабатываний.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для индикации металла, содержащее заземленный магистральный трубопровод для подвода жидкости, насадку-электрод с соплом из износостойкого материала для формирования свободной струи, подсое!

55 диненную через входной- штуцер неэлектропроводящим трубопроводом к магистральному трубопроводу, источник питания и индикаторный прибор, дополнительно снабжено диэлектрической втулкой и дополнительным электродом, установленным совместно с втулкой в полость насадки-электрода, причем дополнительный электрод делит канал втулки на два участка, один из которых примыкает к входному штуцеру, а другой — к соплу насадки электрода, один полюс источника питания подсоединен к насадке-электроду и через индикаторный прибор к дополнительному электроду, а другой полюс источника питания заземлен.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит магистральный трубопровод 1 с электропроводящей жидкостью, подсоединенный через фильтр-отстойник 2 и стабилизатор 3 давления, посредством диэлектрического трубопровода 4 к насадке-электроду 5 с износостойким соплом 6, через штуцер ?. В полость насадкиэлектрода 5 «vcTBHGBJIc. втулка 8 из диэлектрического материала, в канал которой помещен электрод 9, разделяющий канал втулки 8 и, следовательно, полость насадки-электрода 5 на два участка, расположенных вдоль оси канала. Источник 10 электрического питания подключен одним полюсом к индицируемому прокату 11 через заземленные конструкции рольганга 12, замыкая электрическую цепь на компактную струю 13. Прибор 14 для измерения электрического напряжения подключен к насадке-электроду 5 и дополнительному электроду 9 с помощью герметично установленных изолированных проводников. Насадка-электрод 5 установлена на опорном изоляторе (не показан), в промежутке между роликами транспортирующего рольганга 12 на фиксированном расстоянии от поверхности индицируемого проката 11.

Устройство работает следующим образом.

Электропроводная жидкость из магистрального трубопровода 1, через фильтротстойник 2 и стабилизатор 3 давления, снабженный регулятором, непрерывным потоком поступает к диэлектрическому трубопроводу 4, соединенному. со штуцером 7 насадки-электрода 5. Электропроводная жидкость контактирует с насадкой-электродом 5 в зоне размещения штуцера 7, затем подается в канал втулки 8, которая установлена в полость насадки-электрода 5. В канале втулки 8, изготовленной из диэлектрического материала, установлен электрод 9, который также контактирует с потоком электропроводной жидкости, образуя два участка струи, расположенной вдоль оси канала.

Первый участок расположен между входным штуцером 7 насадки-электрода 5 и элек10201

3 тродом 9, а второй участок между электродом 9 и износостойким соплом 6 насадкиэлектрода 5.

Таким образом, электропроводная жидкость, сформированная в струю 13, контактирует с насадкой-электродом 5 в двух зонах: в зоне входного штуцера 7 и в зоне выходного износостойкого сопла 6. Протяженность контактных зон существенно различна, протяженность контактнои зоны у выходного сопла 6 составляет не более одной четвертой части диаметра канала втулки 8, а протяженность контактной зоны у входного штуцера 7 более двух диаметров канала втулки 8. Выливается электропроводная жидкость из износостойкого сопла 6 насадки-электрода 5 фонтанирующей компактной струей 13, которая направлена в зону индикации.

15 ти, обладающие значительным удельным сопротивлением также на образующую циЕсли контролируемый прокат 11 отсутствует в зоне индикации, то фонтанирующая струя 13, достигнув некоторой высоты, задаваемой стабилизатором 3 давления, снабженного регулятором гидростатического напора, опускается вниз, разделяясь на отдельные части. Электрический ток через фонтанирующую струю 13 не проходит и

25 она остается под электрическим потенциалом источника 10 питания относительно заземленной конструкции рольганга 12. Потенциал электрода 9, установленного в канал втулки 8, совпадает с потенциалом насадки-электрода 5, поэтому прибор 14 для измерения электрического напряжения показывает нулевой сигнал, что свидетельствует об отсутствии проката 1! в зоне индикации.

Конда индицируемый прокат 11 попадает в зону индикации, фонтанирующая струя 13 замыкается на его поверхность, создавая замкнутую электрическую цепь, в которую входит источник 10 электрического питания, подключенный одним полюсом к насадке-электроду 5, а другим полюсом к ин40 дицируемому прокату 11, через заземленные конструкции рольганга 12 и омический резистор, образованный струей 13. Так как удельное сопротивление используемой электророводной жидкости (воды) более, чем 45 на шесть порядков (10 ) выше удельного сопротивления материала металлических электродов, а протяженность контакта струи

13 у выходного износостойкого сопла 6 насадки-электрода 5 незначительна (не более одной четвертой части диаметра канала втул- 50 ки 8), то слои жидкости, расположенные на поверхности струи 3, замыкаются непосредственно на образующую цилиндрическую поверхность износостойкого сопла, а слои жидкости, расположенные ближе к оси струи, замыкаются через частицы жидкос55

73 линдрическую поверхность износостойкого сопла 6. Это приводит к тому, что в зоне выходного износостойкого сопла 6 струя 13 не замыкается полностью на насадку-электрод 5. Электрическое поле проникает в канал диэлектрической втулки 8 и основной электрический контакт струи 13 с насадкой-электродом 5 осуществляется в зоне входного штуцера 7, протяженность прокатной зоны которого более двух диаметров канала диэлектрической втулки 8. На некоторой глубине канала штуцера 7, в потоке электропроводной жидкости, образуется эквипотенциальная поверхность, потенциалы точек которой совпадают с потенциалом насадки-электрода 5. Проникающее электрическое поле в канал штуцера 7 приводит к тому, что электрод 9 оказывается под некоторым потенциалом относительно насадки-электрода 5. Этот сигнал поступает на вход прибора 14 для измерения наличия электрического напряжения. Прибор 14 представляет собой сочетание усилителя-ограничителя с контактным или бесконтактным исполнительным устройством.

Таким образом, когда прокат 11 входит в зону индикации, происходит срабатывание исполнительного устройства, установленного в приборе 14. Протяженность участков струй,. размещенных в канале диэлектрической втулки 8 между входным штуцером 7 и электродом 9 и между износостойким соплом 6 насадки-электрода 5 и электродом 9 выбираются из условия получения достаточно надежного электрического сигнала.

В процессе эксплуатации устройство обладает высокой надежностью даже в случаях, когда опорный изолятор, на котором установлена насадка-электрод 5, или неэлектропроводящий трубопровод 4 теряют со временем изоляционные свойства, покрываясь окалиной, брызгами воды, пылью, технологической смазкой, образуя резистор 15 с небольшой характеристикой (на чертеже изображен штриховой линией) .

В этом случае резистор 15 подключается непосредственно к источнику 10 электрического питания, обладающему низким значением внутреннего сопротивления, и не оказывают существенного влияния на величину выходного напряжения источника и, следовательно, не влияет на измерительную цепь. Кроме того, резистор, выполненный в неэлектропроводящем трубопроводе 4, может быть существенно уменьшен в габаритах, поскольку его сопротивление исключается из измерительной цепи и подключается непосредственно к источнику 10 электрического питания, не оказывая влияния на. величину выходного напряжения, как и резистор 15.

Устройство позволяет существенно уменьшить габариты датчика, не требует тщатель3

10 ной изоляции насадки-электрода, опорного изолятора и подводящего диэлектрического трубопровода от заземленных конструкций, исключает ложные срабатывания устройства, поскольку сигнал информации возникает только в случае замыкания фонтанирующей струи на индицируемый прокат.

Предлагаемое устройство не требует частого обслуживания и позволяет монтировать

20173 его в труднодоступные места. Сокращаются затраты на обслуживание и ремонт элементов автоматизации, снижаются простои агрегата из-за вынужденного ремонта отказавших датчиков, повышается время работы агрегата в автоматическом режиме, увеличивается производительность прокатного стана. Ожидаемая экономическая эффективность составляет 80 тыс. руб.

Редактор Е. Душникова

Заказ 3772/9

Составитель В. Этинген

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4