Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь

с Союз Советских Социалистицеских РеспубликЯ,61) Дополнительное к авт, свид.ву 22) Заявлено 08.04.75 (2с присоединением ааявк23) Приоритет 43) Опубликовано 30,0945) Дата опубликовани 123759 г 3 1) М, Кл, С 03 В 5/24С 03 В 5/00 сударственный комитетоавта Министров СССРво делам изобретенийи открытий 7 б Бюллетень Ъоялик, З.В. Горбай, В.В Кадлец и М.Е. Купфер юба,2) Авторы изобретения иевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно- конструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов тель СТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТЕКЛОВАРЕННУЮ ПЕ,ЧЬ Изобретение относится к области стекловарения, а именно к конструкциям и схемамустройств, автоматически регулирующих расход сырьевых материалов (шихты и стеклобоя) в стекловаренную печь в зависимости 5от уровня стекломассы,Известны устройства, регулирующие рас-.ход шихты и стеклобоя по уровню стекломассы. Эти устройства основаны на использовании фотоэлектрических датчиков уровня, име-Оющих осветитель, направляющий световойлуч под углом к поверхности стекломассы,и фотоприемник, регистрирующий световой луч,Недостатком данных устройств является низкая точность стабилизации уровня. 5Известно и другое устройство для регулирования уровня стекломассы в ванной печи, содержащее фотоэлектрический датчикуровня стекломассы с осветителем, направляющим световой луч под углом к поверхнос ти стекломассы, и фотоприемником для улавливания светового луча, задатчик уровня, регулятор и исполнительные элементы загрузчиков, Однако такое устройство имеет низкую точность, Точность стабилизации уров ня в этом устройстве определяется погрешностью его измерения, вели пина которой зависит от постоянства характеристик датчикауровня и окружающей среды. Г 1 ри этом существенную ошибку вносят факторы, изменяющие освещенность фотоприемника; запыленность оптического тракта и оптических систем, посторонние засветки, колебания отражательной способности стекломассы н т.д.Кроме того, дополнительная погрешностьизмерения и регулирования вызывается изза изменения со временем энергетическойхарактеристики старения) фотоприемника,Точность устройства ограничивает также наличие в следящей, системе механическоготрения и люфтов. Указанные погрешности непозволяют поддерживать уровень стекломассы с необходимой точностью.Целью изобретения является повышениеточности стабилизации уровня стекломассыв печи,чтоустройство лового перемещения еным в осветителе Это достигается тем бжено механизмом у тового луча,. устаов снчО Л И С А Н И Е 15299 мИЗОБРЕТЕН И, и тактовым генератором, связанным с,еханизмом углового перемещения, а регуляторвыполнен со схемой сравнения в виде измерителя временного интервала, входы которойсоединены с выходами тактового генератора 3и фотоприемника,На чертеже изображена схема устройствадля регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь.Устройство содержит осветитель 1, фото-фприемник 2 с диафрагмой 3, тактовый генератор 4, регулятор 5, имеющий схему сравнения 6, преобразователь 7 код - напряжения и усилитель 8, задатчик 9, схему квантования 10 и исполнительный двигатель 1 1бзагрузчика. Осветитель имеет источник 1 2света и механизм углового перемещения светового луча, выполненный, например, в виденепрозрачного обтюратора 13, имеющего про-филь спирали Архимеда и расположенного вфокальной плоскости объектива 14, Вращежеобтюратора 1 3 осуществляется электродвигателем 15. Схема сравнения 6 регулятора 5содержит триггер 16, схему совпадения 17 щсуммирующий счетчик 18 импульсов и регистр 19.Устройство работает следующим образом.Световойпоток из осветителя 1 при помощи источника света 1 2 и объектива 14 39направляется под малым углом к поверхности стекломассы 20. Вращаемый электродвигателем 15 обтюратор 13 равномерно перекрывает изображение источника 12, образуяв фокальной плоскости объектива 14 перо- Збмещаюшуюся по вертикали границу светтень, Соответственно световой поток, отразившись от поверхности стекломассы 20,образует в плоскости фотоприемн,.,а 2 равномерно перемещающееся ПО вертикали из Об- Кражение эГои гра 3 жцы, Диафрагма 3, ог,. -ничивая апертуру фотоприемника , Нозвс 1 гет точно фиксировать воемя пересечения фотоприемника 2 изображением границы свет -тень по появлению на его выходе электри- Ического сигнала. Тактовый генератор 4 электрически, механически или оптически связанс механизмом углового перемещения светового луча и фиксирует определенное положениеобтюратора 13, выдавая тактовый импульс в Эфсхему сравнения 6 на один из входов триггера 16. На второй вход триггера 16 поступаетсигнал фотоприемника 2, сформированный вимпульс малой длительности. Схема сравнения 6 выполнена в виде измерителя времен 55ного интервала между сигналами тактовогогенератора 4 и фотоприемника 2. Тактовыйимпульс, определяющий начало отсчета времени, перебрасывает триггер 16 в положе -ние, при котором на его выходе формирует-ся управляющий импульс, поступающий на один из входов схемы совпадения 17, причем длительность управляющего импульса равна измеряемому временному интервалу, Схема квантования 10 выдает на второй вход схемы совпадения 17 квантующие импульсы стабилизированной частоты. Счетчик 18 осуществляет подсчет количества импульсов, укладывающийся во временной интервал между сигналами тактового генератора 4 и фотоприемника 2, После окончания замера (которое фиксируется по сигналу фотоприемника 2) триггер 16 выдает сигнал сброса на задатчик 9. По этому сигналу задатчик 9 устанавливает счетчик 18 перед каждым замером в положение, соответствующее заданному значению уровня стекломассы. Подсчитанное в результате каждого замера количество импульсов, поступивших на схемы квантования 10, сравниваются с заданным значечием, введенным в счетчик 18 при помощи задатчика 9. и разность их поступает на вход регистра 19, в памяти которого и хранится, пока счетчик 18 гроизводит подсчет квантующих импульсов следующего замера, Преобразователь 7 преобразует измеренное когичество импульсов, пропорциональное отклонению уровня от заданного значе - ния. в аналоговое напряжение, которое после усиления усилителем 8 исгользуется для управления двигатгпем 11 загрузчика, Когда уровень гт:-кломассы в печи соответствчет заданнОму значению, Временнои интервал межд сиги;ла;и тактового генератора 4 и фотоприемника 2 равен нулюОтсутствие Об;Сгггнггинаот;В гг,. .;ОЕ 1 гачэ.Пг -. гцтанлягОгцЕ. тлпг "; . :р;-Ч 1 ас г". " гг е г;:-и скОО(.стг:О чво" г;сь 1 пве ч: мгои НTов остывси "ост о ,г 1 ь д-, мПри отклонении уровня ст заданного значения, например гонижении его, перемешав юшееся изображение границьг свет-тень пересекает фотоприемник 2 позднее. Соответственно временной интервал между сигналами тактово. о генератора 4 и фотоприемника 2 увеличивается и становится больше заданного на величину. пропорциональную отклонению уровня от заданно, о значения. Схема сравнения 6 выделяет разность между измеренным и заданным времечными интервалами разбаланс). Измеренный разбаланс после преобразования в преобразователе 7 и усиления в усилителе 8 поступает на двигатель 11, изменяющий расход сырьевых материалов в стекловаренную печь до устранения оазбаланса,КЯ,1 фаз 5252/677 Тираж 575 ЦНИИПИ одписн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Испытания предложенного устройства подтвердили высокую точность стабилизации уровня стекломассы, достигаемую благодаря независимости измеряемой величины (Временного интервала между с 1 Гналаь.ц задатчика и фотоприемника От условий измерения, В частности за 11 ыленнОстц Оптического тракта, отражательной способнэстц стекломассы 1 ц знергетической чувст-;Итель - ности фотоприемника. Достигнутые значения О чувствительности (0,025 мм) и точности (0,05 мм)при необходимости могут быть перекрыты, например, за счет увеличения частоты кванту 1 оших импульсов. Формула изобретения Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь, содержашее фотозлектрический датчик уровня стекломассы с осветителем, направляюшим световой лу:т под углом к повеюхности стас. О,1,.:с",.: . фотоп ц =:;никс.1 для улаВлц,. - Олн.1 е; - -:.;1 с:лемец 1 ы загруз- П:К. 1 О и - , " Ч: Ю Ш Е Е и ТЕ 1, ЧТО,- "ч"ОСТИ ГТОЦ 11 Зацци у-овчя в еч 1. Оно сц бн;ена механизмом углового перемещения светового луча, установлецнь 1 м в осветителе, ц тактовым генераТОРОМ СВЯ а 1 ЧЬС .ЕХВ 11 ЦЗ.О. УГЛОВОГО.ереец 1 енця, а юегулятор выполнен со схе -мой сравненця В В 1 ьде цзмерцтеля временно;"о интервала, входы которой соединены с выходамц тактового генератора и фотоприемни