Устройство для регулирования углеродного потенциала

Устройство для регулирования углеродного потенциала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в машиностроении в печах и генераторах с контролируемой атмосферой для регулирования углеродного потенциала печных атмосфер. Цель - повышение точности регулирования углеродного потенциала около границы сажеобразования. Устройство содержит датчик углеродного потенциала и датчик температуры, подключенные к входам формирователя корректирующего сигнала. Выход соединен с управляющим входом селектора, выполненного в виде управляемого ключа. Выход селектора подключен к одному из входов регулятора состава газа, другой вход которого подключен к датчику. Устройство снабжено сумматором, подключенным соответственно к датчику потенциала и к задатчику регулятора, а выход - к селектору, который избирательно передает сигнал только в случае, когда измеренное значение углеродного потенциала превышает максимально допустимое. Сравнительный орган, суммируя /вычитая/ сигналы, поступающие с датчика потенциала и с задатчика, воздействует на исполнительный орган по выбранному закону регулирования, изменяя добавку углеводородов в термическую печь. Устройство позволяет в случае превышения углеродным потенциалом максимально допустимого значения уравновесить сигнал задатчика составной частью выходящего с сумматора сигнала и тем самым сделать задание плавающим в режиме регулирования углеродного потенциала на границе сажеобразования, а другую часть сигнала использовать для формирования воздействия на регулирующий орган. 1 ил.

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 4 С 21 D 1/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4313373/23-02 (22) 06.10.87 (46) 1 .12.89. Вюл. V 46 (72) В.И.Непогодин и И.А.Лобачев (53) 609.021.783.22(088.8) (>0) Авторское свидетельство СССР

11 633911, кл. С 21 U 1/76, 1977.

Патент ФРГ У 2152439, кл. С 23 С 11(12, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УГЛЕРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА (57) Изобретение относится к химикотермической обработке и может быть использовано в машиностроении в печах и генераторах с контролируемой атмосферой для регулирования углеродного потенциала печных атмосфер. Цель повышение точности регулирования углеродного потенциала около границы сажеобраэования. Устройство содержит датчик углеродного потенциала и датчик температуры, подключенные к входам формирователя корректирующего сигнала. Выход соединен с управляющим входом селектора, выполненного в виде управляемого ключа. Выход селектора

ИэоЬретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано в термических печах машиностроительных заводов для регулирования углеродного потенциала печных атмосфер.

Цель изобретения — повышение точ-, ности регулирования углеродного потенциала.

2 подключен к одному из входов регулятора состава газа, другой вход которого подключен к датчику. Устройство снаЬжено сумматором, подключенным соответственно к датчику потенциала и к задатчику регулятора, а выход — к селектору, который изЬирательно передает сигнал только в случае, когда измеренное значение углеродного потенциала превышает максимально допустимое.

Сравнительный орган, суммируя (вычитая) сигналы, поступающие с датчика потенциала и с задатчика, воэдейству" ет на исполнительный орган по выбранному закону регулирования, изменяя добавку углеводородов в термическую

tO печь. Устройство позволяет в случае превышения углеродным потенциалом максимально допустимого значения уравновесить сигнал эадатчика составной частью выходящего с сумматора сигнала и тем самым сделать задание плавающим в режиме регулирования углеродного потенциала на границе сажеобразования, а другую часть сигнала использовать для формирования воздействия на регу- СЛ лирующий орган. 1 ил. Ь) 1

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 углеродного потенциала и датчик 2 температуры, подключенные к входам формирователя 3 корректирующего сигнала, выполненного, например, в виде разностного усилителя, Выход формирователя 3 соединен с управляющим входом селек1528797 тора 4, выполненного, например, в виде управляемого ключа. Выход селектора 4 подключен к одному из входов регулятора 5, другой вход которого подключен к датчику 1 углеродного потенциала. Регулятор 5 состоит из эадатчика 6 углеродного потенциала, сравнительного и исполнительного органов 7,8.

Устройство снаЬжено сумматором первый инвертирующий вход которого подключен к датчику 1, второй — к фор. мировате.лю 3, третий неинвертирующий вход - к задат чику 6, а выход — к се- 15 лектору 4.

Устройство работает следующим obразом.

Задатчиком 6 устанавливают значение углеродно} о потенциала, соответ- 20 с гвующее требуемому технологией термообработки. Данные о параметрах печной атмосферы преобразуются в датчиках 1 и 2 и поступают в формирователь

3 корректирующего сигнала. 25

Формирователь 3 моделирует сигнал, соответствующий линеаризованной зависимости С„ „ =f(T), где С„с,„ - величина, соответствующая максимально допустимому для гемпературы (Т) эначе- 30 ние углероднсго потенциала (границе сажеобразования), i вычитает погученный сигнал от сиг IJfl.= датчика 1 уг леродного потенциала.

При вылоni .ении формирователя 3 в виде разностного усилителя одновремен35 ная подача сигналов íà oba входа формирует íà его выходе напряжение, приолизительно равное алгеЬраической разности двух входных напряжений, умно40 женных на соответствующие коэффициенты усиления, которые задаются резисторами К,...,К . ПодЬор R<,...,k оЬеспечивает получение треЬуемого моделируемого сигнала.

Результирующий корректирующий сигнал подается на управляющий и операционный входы селектора 4. Последний избирательно передает сигнал только в случае, когда из меренное значение

50 углеродного потенциала превышает максимально допустимое.

Таким образом, если углеродный поI тенциал, определенный датчиком 1 меньше максимально допустимого значения для заданной технологией температыры, 55 на входы регулятора 5 поступает сигнал только от датчика 1. Сравнительный орган 7 регулятo,а 5, суммируя (вычитай) сигналы с датчика и с задатчика 6, воздействует на исполнительный орган 8 по выбранному закону регулирования, изменяя добавку углеводородов в термическую печь (не показана).

Углеродный потенциал поддерживается при этом на технологически заданном уровне.

В случае превышения углеродного потенциала, измеренного датчиком 1, максимально допустимого значения, что наблюдается в режиме нагрева или при нарушении технологического режима, сопровождающегося сажеобразовачием в камере термической печи, на выходе формирователя 3 появляется корре <ти рующий сигнал, равный разности ; казанных величин. При этом сумматор осуществляет сложение (внчигание) сигналов, поступающих с задатчика 6, формирователя 3 и датчика 1 углеродного потенциала. Корректирующий сигнал,. воздействуя на цепь управления селектора 4, передает сигнал сумматора на вход регулятора 5. На другой вход регулятора 5 от датчика 1 также поступает сигнал о величине углеродного потенциала. В срав ительном органе 7 регулятора 5 сигнал задатчика 6 уравовешивается составной частью сигнала от сумматора Я, равного разности

- игналов, поступающих с задатчика 6 и датчика 1 углеродного потенциала, а по величине корректирующего сигнала формируется воздействие на исполни1 тельный орган 8 по ранее выбранному закону регулирования. Углеродный потенциал при этом поддерживается на уровне границы сажеобразования за счет автоматической компенсации сигнала эадатчика.

Таким образом, в процессе нагрева иэделий или при нарушении теплового режима углеродный потенциал поддерживается на максимально допустимом для заданной температуры уровне, исключающем сажеоЬразование.

На практике поддерживают величину о углеродного. потенциала на 0,05-0,1 0 ниже максимально допустимого уровня.

Данные режим надежно гарантирует отсутствие условий сажебразования в печи.

Устройство регулирования углеродного потенциала согласно изобретению позволяет автоматически обеспечить оптимальную величину углеродного по1528797

6 тенциала при нагреве деталей в печ- выход которого соединен с управляющим ной атмосфере и тем самым повысить входом селектора, и регулятор состава точность регулирования углеродного газа, состоящий иэ задатчика углеродпотенциала около границы сажеобраэо- ного потенциала сравнительного и ис5

У вания. .полнительного органов и подсоединенВместе с тем устройство позволяет ный одним из входов к селектору, а повысить качество нагреваемых при другим — к датчику углеродного потенхимико-термической обработке деталей циала, отличающееся тем, на счет уменьшения брака на 20-304. 10 что, с целью повышения точности регулирования углеродного потенциала, оно формула и э о б р е т е н и я снабжено сумматором, входы которого соответственно подсоединены к датчику

Устройство для регулирования угле- углеродного потенциала, формирователю родного потенциала, содержащее дат- 1 корректирующего сигнала и эадатчику чики углеродного потенциала и темпера- регулятора, а выход - к второму входу туры, подсоединенные к входам форми- селектора, при этом селектор выполнен рователя корректирующего сигнала, в виде управляемого ключа. ечь

Составитель А.Абросимов

Редактор M.Íåäoëóæåíêo Техред JI.0eðäþêoâà Корректор М.Васильева

Заказ 7616/23 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101