Устройство для регулирования углеродного потенциала

СОЮЗ ООВЕТСНЙХсаимнРЩНВЗмиРЕСПУБЛ 4 К 3(зр С 21 Р . 1 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТОЗЬСТВУ ГОСУДФРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ ССС 3 ьПО ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕНИЙ И ОТНР(72) ф.С.Полойкор О.А,Авдющкии, В.М.Павлова В.В.Солодовников Н.Н.Столиров и Ю.А.Богданов (71) Всесоюзный научно-иследователь скнй, проектно-кбнструкторский и технологический институт влектротермического оборудования.(54) 57) УСРРОЙСМИО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ У 1 ЛЕРОДНОГО ПОТЕНИИАЛА, содержащее датчики состава и температуры атмосферы регулятор углеродного потенциала, соединенный .с исполнитель ньи механизмом, задатчнк углеродного потенциала, баок сравнения, соединенньа с регулятором и задатчиком, Вторичный прибор, о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью повыщения долговечности обрабатываемых изделий, оно снабжено связанньи входом с датчиком температуры усилителем с . регулнруемьвю коэффициентщусиления, . выход которого соединен с входом ,суммнрукщего усилителя, а вход уси- . .:лителя с регулнруемям козффициентом 1 усиления соединен с первым выходомэадатчнка уровня температуры, второйвыход которого соединен с одним входом суийирукщего усилителя, другой вход ко-:торого.соединен сдатчиками состава Е.( для термической обработки изделий в контролируемых атмосферах, а более конкретно к устройствам для химико- термической обработки иэделия (например, цементации или нитроцементации), применяемым, например, в мащинострое" нии.Известно устройство для химико- термической обработки, содержащее О печь с контролируемой атмосферой, датчики состава атмосферы и температуры печи, эадатчик углеродного потенциала, Регулятор углеродного потенциала 1 15Недостатком этого устройства янляетсято, что оно не обеспечивает при термической обработке требуемой долговечности изделий.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для цементации содержащее датчики состава атмосферы и температуры печи, регулятор углеродного потенциала и задатчикуглеродного,потенциала.Недостатком этого устройства являе тся то, что оно не обеспечивает,при цементации требуемой долговечности иэделий вследствие недостаточной точности определения углеродного потенциала.целью изобретения является повыше ние долговечности обрабатываемых иэделий.Бель достигается тем, что устройство для регулирования углеродного потенциала, содержащее датчики состава и температуры атмосферы, регулятор углеродного потенциала, соединенный с исполнительным механизмом, задатчик углеродного потенциала, блок 40 сравнения, соединенный с названными регулятором и задатчиком, вторичный прибор, снабжено связанньм входом с датчиком температуры усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом суммирующего усилителя, а вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с первым выходом задатчика уровня температуры, второй у выход которого соединен с входом суммирующего усилителя, вход которого соединен с датчиком соотава атмосферы через логарифмирующие функциональные преобразователи, а выход с вторичным прибором, выход которого соединен с блоком сравнения.На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования углерод" ного потенциала печной атмосферы.Устройство состоит из печи 1 с контролируемой атмосферой, например эндогаэом. Печь снабжена патрубком 2, по которому подается углеводородный гаэ, например, метан. В печи размещено обрабатываемое изделие 3. На 65 печи установлена термопара 4, свяэаннйя с датчиком температуры 5, газозаборник б, связанный с датчиками парциального давления днуокиси углерода 7 и окиси углерода 8, соединенными через логарифмические функциональные преобразователи 9 и 10 соотвестненно с перньм и вторью входами суммирующего усилителя 11. Выход датчика температуры 5 соединен усилителем 12 с регулируемым коэффициентом усиления с третьим входом суммирующего усилителя 11. Второй вхюд усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 12 связан с первьм выходом задатчика 13 уровня температуры, второй выход которого соединен с четвертым входом суммирующего усилителя 11. Суммирующий усилитель 11 имеет пятый нход для ручной коррекции по показаниям Фольговой пробы. На печи находится патрубок 14 дляразмещения фольговой пробы. Через показывающий прибор 15 суммирующий усилитель 11 инверсно соединен с первым входом суммирующего элемента 16, второй вход которого связан с задатчиком 17 углеродного потенциала. Суммирующий элемент 16 через регулятор 18 углеродного потенциала и Исполнительный механизм 19 соединен с регулирующим краном 20, установленным на линии 2 подачи углеродного газа в печь.Устройство для регулирования угле" родного потенциала работает следующим образом.Цементационная атмосфера подается в печь 1, где размещается обрабатываемая садка 3. Углеродный газ (напри мер, метая) подается по патрубку 2. температура в печи измеряется термопарой 4, сигнал которой поступает на датчик температуры 5. Отбор газа из печи осуществляется с помощью , газозаборника б. Далее газ поступает в датчики парциального давления двуокиси углерода 7 и окиси углерода 8, Сигналы датчиков 7 и 8, пропорциональные парциальному давлению СО и СО идут соответственно на логарифмические функциональные преобразователи 9 и 10, производящие вычисление их натуральных логарифмов 1 и РС, и 1 и РСО . Сигналы логарифмическихо функциональных преобразователей 9 и 10 поступают на первый и второй входы суммирующего усилитителя 11. С датчика температуры 5 сигнал поступает на усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 12, в котором он масштабируется коэффициентом, поступающим с задатчика уровня температуры 13, и проходит на третий вход суммирующего устройства 11. Сигнал со второго выхода эадатчика уровня температуры 13 поступает на четвертый вход1036767 943 ВНИИПИ а ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ил суммирующего усилителя 11, на пятыйвход которого устанавливается сигналручной коррекции по фольговой пробе,; получаемый в результате анализа фольговой пробы, размещаемой в патрубке14 печи. Суммирующий усилитель 11производит сложение сигналов, поступающих на его входы. Показывающийприбор 15 осуществляет нелинейноепреобразование сигнала в соответствиис выражением 1-ас/с. Сигнал показывающего прибора-подается на инверсный вход суммирующего элемента 16,на прямой вход которого подается сигнал задатчика 17 углеродного потенциала.С сумирующего элемента 16 сигнал 15подаеъся на регулятор углеродногопотенциала 18, управляющий подачейуглеродного газа в печь посредством:воздействия исполнительного механиз-ма 19 на регулирующий кран 20, уста-,.новленный на линии подачи углеводородногого газа. Устройство для регулирования углеродного потенциала позволяет повысить долговечность обрабатываемых изделий эа счет увеличения точности определе. ния величины углеродного потенциала контролируемой атмосфери, например, увеличить проходку буровых долот на 5 за счет получения требуемого распределения койцентрации углерода в цементованном слое. Годовой экономический эффект отодной установки составляет около200 тыс, руб. Тираж 568 Подписное