Устройство для управления процессом дозирования жидких металлов

оединением заявки Ъе Государствеиныв комите 1 Совета Министров СССР 3) Приоритет ано 30,09.77. Бюллетень М 36 621.746.3,002.,56.004.5 (088.8 публик по делам изобрете ткрыти Дата опубликования описания 20.10,77 72) Авторыизобретения71) Заявитель В. Э. Циркунов, А. К. Паспарне и Э. С. Сорокина атвийский ордена Трудового Красного Знамени государственны университет им. П. СтучкиОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМОЗИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к устроиствам дозирования жидких металлов и может быть использовано для автоматизации процесса заливки жидкого металла в машины литья под давлением, особенно высокотемпературных металлов, когда не применимы другие методы дозирования,Известно устройство для дозпрованпя жидких металлов, содержащее замкнутый магнитопровод тока, разомкнутые магнитопроводы потока, загрузочные и дозирующис емкости, соединенные переливным патрубком 11.Недостатком устройства является сложность и недостаточная надежность из-за наличия дополнительных дозирующих емкостей.Известно электромагнитное устройство для заливки металла, имеющее канал-металло- провод, соединенный со сливным патрубком, систему подвода тока к металлу и систему создания магнитного потока 2,Однако в таком устройстве не обеспечивается необходимая точность дозировання из-за отсутствия системы обратной связи с источником питания,Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления скоростью разливки и дозировачия стали, состоящее из приборов измерения количества стали, выполненных с корреляционным измерителем скорости и фотоэлектрическим измерителем линейных размеров струи, н блока управления скоростью разливки и дознрования в соответствии с заданной программой (3.1-1 едостатком устройства является большаяинерция управляемого механизма, что не обеспечивает нсобходимую точность дозирования.Кроме того, загазованность среды, ок 1 ясао- О щей струо жидкого металла, ухудшает разрешающую способность измерительного устройства, что также снижает точность дозированпя.Целью изобретения является повышение 5 точности дозирования жидких металлов, транспортируемых с помощь 1 о насоса-дозатора, например насоса магнитодинамического типа.Это достигается благодаря интегрированиюсилы, действующей на жидкий металл в маг- О нптодинамнческом насосе, и учету временизапаздывания между моментом включения насоса и моментом появления жидкого металла в сливном рукаве металлотракта, что осуществляется предлагаемым устройством, 5 состоящим пз блока измерения количестваметалла, снабженного перемножающпм и интегрирующим устройствами (блокамп), и блока управления дозированпем, причем блок измерения количества металла дополнительно О содержит измерительные обмотки, располо1 О 15 20 25 зо 35 15 50 55 со жениные в активной зоне насоса и на металлотр акте, токовую обмотку и устройство (блок) извлечения квадратного корня из произведения сигналов, поступающих с измерительных и токовой обмоток через перемножающее устройство, а блок управления дозированием дополнительно содержит датчик, регистрирующий появление металла в сливе, схему управления и ключ, входы которого соединены с измерительными обмотками, указанным датчиком и схемой управления, а выход - с перемножающим устройством.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - размещение измерительных обмоток и датчика контроля на насосе-дозаторе.Устройство состоит из блока 1 измерения количества металла и блока 2 управления процессом дозирования, отключающего питание трансформаторов 3 насоса-дозатора.Блок 1 измерения количества металла включает в себя токовую обмотку 4, размещенную на металлотракте вне активной зоны насоса, измерительные обмотки 5, ключ 6, перемножающий блок 7 с блоком 8 извлечения квадратного корня, интегрирующий блок 9,Блок 2 управления процессом дозирования содержит схему 10 управления, схему 11 сравнения, датчик 12 контроля металла в сливном рукаве, задатчик 13 дозы.Устройство работает следующим образом.Когда магнитодинамический насос заполнен жидким металлом и включен на режим хранения, в Ф-образном канале индуцируется ток, величина которого пропорциональна напряжению тока питания насоса и проводимости жидкого металла. В обмотке 4, являющейся вторичной обмоткой трансформатора тока, величина ЭДС Уг пропорциональна индуцированному в жидком металле току. При включении трансформатора 3 создается магнитное поле, взаимодействующее с индуцированным током и обуславливающее появление электромагнитной силы, действующей па жидкий металл. Под действием электромагнитной силы жидкий металл поступает по металлотракту в соответствующий металлоприемник.При включении тока питания трансфорвгатора 3 в обмотках 5, расположенных в межполюсном пространстве насоса, наводится ЭДС Уъ пропорциональная величине магнитного поля. Это напряжение поступает на вход опорного сигнала кольцевого фазового детектора, дающего произведение сигналов с учетом их фазы. Когда жидкий металл проходит зону контроля - датчик 12 - возникающая в нем разность потенциалов открывает ключ 6, и напряжение У, пропорциональное индукции магнитного поля, также поступает на вход кольцевого фазового детектора.Постоянная составляющая на выходе фазового детектора пропорциональна произведению УгУ и фазовому углу между ними, т. е. электромагнитной силе, действующей на объем жидкого металла.Интегрирование сигнала, снимаемого с блока 8 извлечения квадратного корня, позволяет определить дозу жидкого металла. При совпадении значений задатчика 13 дозы и интегрирующего устройства 9 схема 11 сравнения подает сигнал на схему 10 управления насосом, перебрасывающую ключ 6 в исходное полокение и отключающую питание трансформатора 3.Таким образом, предлагаемое устройство для управления процессом дозирования позволяет повысить точность дозирования за счет интегрирования скорости, пропорциональной давлению, развиваемому магпитодинамичсским насосом с момента появления жидкого металла в слнвном рукаве, Изменение напряжения в сети питания насоса не снижает точности дозирования, так как обмотки 4 и 5 связаны непосредственно с током и магнитным полем в жидком металле, создающим давление в насосе. Преимуществом предлагаемого устройства является также независимость точности дознрования жидкого металла от изменения его электропроводности, связанного с наличием примесей или темперауроц мета глаФ ор мул а изобретенияУстройство для управления процессом дозирования жидких металлов насосом-дозатором, содержащее блок измерения количества металла, состоящий из перемножающего и интегрирующего блоков, и блок управления дозированием, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, блок измерения количества металла дополнительно содержит измерительные обмотки, расположенные в активной зоне насоса и на металло- тракте, токовую обмотку и блок извлечения квадратного корня, соединенный с выходом перемножающего блока, входы которого соединены с измерительными и токовой обмотками, а блок управления дозированием дополнительно содержит датчик наличия металла в сливном рукаве, схему управления и ключ, входы которого соединены с указанным датчиком, измерительными обмотками и схемой управления, а выход - с пер емножающим блоком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство Мо 203170, кл. В 22 Р 39/00, 1964, 2. Авторское свидетельство М 263826, кл. В 22 Р 17/30, 1968. 3. Авторское свидетельство М 206818, кл.В 22 Р 39/00, 1966.