Устройство для измерения уровня материала во вращающихся агрегатах

Устройство для измерения уровня материала во вращающихся агрегатах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МАТЕРИАЛА. ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ АГРЕГАТАХ , содержащее два электрода, установленных В агрегате, источник переменного напряжения, подклгоченньй к электродам, и электронный секундомер с вторичным прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений,в него введены последовательно соединенные выпрямитель, подключенный к электродам , формирователь инверсного сигнала , коммутатор, запоминающее устройство , компаратор, формирователь управляющего сигнала и блок управления коммутатором, a также устройство сброса В нуль, причем вход формирователя инверсного сигнала дополнительно соединен с вторым входом коммутатора , ВЫХОД которого соединен с входом компаратора, a управляющий вход с ВЫХОДОМ блока управления коммутатором , ВЫХОД компаратора соединен с ВХОДОМ устройства сброса в нуль, выход которого подключен к управляющему | ВХОДУ запоминающего устройства, a КЛ ВЫХОД формирователя управляющего сигнала соединен с электронным секундомером .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

31д) G 01 F 23124

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3520647, 18-10 (22) 13. 12. 82 (46) 07.07.84. Бюл. У 25 (72) А.М.Светлицкий, О.Б.Вейцман и Б.M.Áåíäèê (71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (53) 681.128.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 647543, кл. G 01 F 23/24, 1977. >4)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МАТЕРИАЛА ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ АГРЕГАТАХ, содержащее два электрода, установленных в агрегате, источник переменного напряжения, подключенный к электродам, и электронный секундомер с вторичным прибором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений,в него,Я0.„11 1683 А введены последовательно соединенные выпрямитель, подключенный к электродам, формирователь инверсного сигнала, коммутатор, запоминающее устройство, компаратор, формирователь управляющего сигнала и блок управления коммутатором, а также устройство сброса в нуль, причем вход формирователя инверсного сигнала дополнительно соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с входом компаратора, а управляющий вход— с выходом блока управления коммутатором, выход компаратора соединен с входом устройства сброса в нуль, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего устройства, а выход формирователя управляющего сигнала соединен с электронным секундомером.

1101683

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в производстве цемента, глиноземных и огнеупорных материалов, а также в химической промышленности.

Наиболее близким по .технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения уровня материала во вращающихся агрегатах, содержащее два элект0 рода, установленных в агрегате, генератор .высокочастотных колебаний, подключенный к электродам, пороговый элемент и электромагнитное ре1S ле, к выходу которого через электронный секундомер подключен вторичный прибор. Устройство фиксирует момент входа электродов под .слой материала и выхода из-под него при вращении печи. Это достигается с помощью электро20 магнитного реле, режим работы которого определяется амплитудой сигнала на выходе порогового элемента, резко меняющейся при входе электродов в материал и выходе из него из-за различия

25 электропроводности газовой фазы и перерабатываемого материала 1 7.

Недостаток известного устройства заключается в том, что величина электропроводности материала может меняться относительно порога срабатывания, что обусловливает погрешность измерений. Залипания материала на электродах, растянутый "хвост" остаточного материала при выходе электро-З5 дов из-под него могут привести к возникновению плавного изменения ,электропроводности чувствительного элемента при переходе материал — газ, что ведет к появлению дополнитель- 40 ной погрешности.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два электрода, установленных в агрегате, источник переменного напряжения, подлюченный к электродам, и электронный секундомер с Вторичным прибором, введены последовательно соединенные выпрямитель, подключенный к электродам, формирователь инверсного сигнала, .коммутатор, запоминающее. устройство, .компаратор, формирователь управляющего сигнала и блок управления коммута55 тором, а также устройство сброса в нуль, причем вход формирователя инверсного сигнала дополнительно соединен с вторым входом коммутатора, выход которого сбединен с входом компаратора, а управляющий вход — с выходом блока управления коммутатором, выход компаратора соединен с входом устройства сброса в нуль, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего .устройства, а выход формирователя управляющего сигнала соединен с электронным секундомером.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — кривая изменения электропроводности чувствительного элемента (М1при вращении печи и эпюры напряжений на различных блоках устройства; на фиг.3 — - вращающийся агрегат, поперечное сечение.

Устройство содержит (фиг.1) электроды 1, установленные в футеровке печи 2 и через токосъемное устройство и трансформатор тока подключенные к источнику переменного напряжения 3 и усилителю 4, выпрямитель 5, формирователь 6 инверсного сигнала, коммутатор 7, запоминающее устройство 8, компаратор 9, устройство 10 сброса в нуль, формирователь 11 управляющего сигнала, блок 12 управления коммутатором, электронный секундомер 13 и вторичный прибор 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с чувствительного элемента 1 усиливается усилителем 4 и детектируется выпрямителем 5. С выпрямителя 5 сигнал одновременно поступает на формирователь 6 инверсного сигнала и коммутатор 7.

Пусть состояние коммутатора 7 таково, что на выхбд запоминающего устрой-. ства 8 поступает сигнал с выхода выпрямителя 5, а чувствительный элемент находится под слоем материала.

Запоминающее устройство 8 фиксирует максимальное значение сигнала, поступающего на его вход. Пока чувствительный элемент находится под слоем материала на компаратор 9 поступают одинаковые сигналы и на его выходе сигнала нет. Как только.чувствительный элемент переходит в газовый поток, электропроводность которого меньше электропроводности материала, величина текущего сигнала с выхода коммутатора становится меньше зафиксированного запоминающим устройством 8.

Когда разность сигналов с запоми1101683

fl = Ð 1 - c05 — .

pl

3 нающего устройства и с коммутатора станет больше некоторой величины

b(U — U ъ 4 ) О ), на выходе компаратора 9 появляется положительный импульс напряжения (0з) .

Зона нечувствительности и соответствует максимально возможной величине случайных высокочастотных флуктуаций электропроводности 3С обусловленных неоднородностью физико- 1О химических свойств его частиц. Величина д подбирается экспериментально.

Импульс U> поступает на вход формирователя 11 управляющего сигнала, например счетного триггера, возвращая егб в состояние логического нуля, Сигналом с формирователя управляющего сигнала выключается секундомер

13 и одновременно блоком 12 управления коммутатором коммутатор 7 переключается, подключая вход запоминающего устройства 8 к входу формирователя инверсного сигнала. Одновременно импульс с выхода компаратора через устройство 10 сброса в нуль воз-75 вращает запоминающее устройство в исходное сс стояние.

В следующем цикле (переход газовый поток — материал) происходит обработка сигнала с выхода формирователя б инверсного сигнала. Последний представляет собой вычитающее устройство, на один вход которого поступает сигнал с выпрямителя, а на другой— постоянный сигнал U, величина кото3S рого определяется экспериментально, как максимально возможная величина U5 .

Сигнал на выходе — О = 0 — U

Таким образом, сигнал на выходе формирователя 6 инверсного сигнала по характеру его изменения противоположен сигналу на выходе выпрямителя 5, и момент входа чувствительного элемента 1 в материал определяется так же, как и в предыдущем цикле45

Когда текущий сигнал с чувствительного элемента, поступающий на вход компаратора 9 через выпрямитель 5, формирователь 6 инверсного сигнала и коммутатор 7, становится меньше зафик50 сированного его максимального значения на,величину Ь, импульс с выхода компаратора через формирователь управляющего сигнала включает электронный .секундомер 13, отсчитывающий время нахождения чувствитель55 ного элемента под материалом.

Так как состояние коммутатора 7 однозначно связано с состоянием формирователя управляющего сигнала, то для исключения ошибки, связанной с равновероятным состоянием коммутатора при включении устройства, запуск устройства осуществляется оператором по визуальному наблюдению во время нахождения электродов под материалом, При этом иа шине "Установка О".счетного триггера формирователя 11 управляющего сигнала уровень логического нуля меняется на уровень логической единицы, и далее формирователь готов к работе.

Благодаря наличию коммутатора и формирователя инверсного сигнала измерения производятся раздельно для каждого цикла. Сравнивающее устройство выдает сигнал на включение или выключение секундомера только в том случае, когда текущий сигнал отличается от максимального в данном цикле измерений. Поэтому низкочастотные колебания электропроводности, зависящие от изменения химического или гранулометрического состава материала не влияют на точность измерений.

Шкала вторичного прибора 14 отградуирована в единицах толщины слоя материала. Связь времени пребывания электродов под слоем материала с его толщиной следующая.

Форма поперечного сечения материала в печи радиуса R достаточно постоянна и близка к сегменту с центральным углом с(, (фиг.3).Размеры "хвоста" остаточного материала обычно невелики, а угловая скорость вращения печи со практически постоянна.

Толщина слоя материала определяется выражением

Если время нахождения электродов под слоем материала равно то

oL =, а толщина слоя

1 =Й. 1-cos "

Точность измерения, определяемая зоной нечувствительности, зависит от соотношения величины этой зоны и крутизны заднего фронта трапецеидальных сигналов 05 a Ug. (фиг ° 2).

1101683

1101683

1101683

Фиг. 3

Составитель А.Курочкин

Техред М.Кузьма Корректор.В. Бутяга

Редактор Г.Волкова

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

Заказ 4752/26 Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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