Автоматический регулятор углеродного потенциала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик22) ЗаЯвлено 1305.77 (21) 2501325/22-02 исоединением заяви Государственный комитеСовета Министров СССРно делан изобретенийи открытий(23) Приоритет 3) Опубликовано 25,1178. Бю5) Дата опубликования опи лете 1 1.7) ЗаяВИтЕЛЬ ОРДена ТРУДового КРасного Знамени наУчно-исслеДовательск институт автомобильной промышленности ТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР УГЛЕРОДНО ПОТЕНЦИАЛА(54 Изобретение относится к химикотермической обработке и может бытьиспользовано в области измерения и регулирования углеродного потенциалапечной атмосферы в машиностроительной,5химической и других отраслях промышленности.Известен регулятор углеродногопотенциала, содержащий два газоаналиэатора, датчик температуры, соединен- Юные по выходу с вычислителем углеродного потенциала, выход которого подключен к сравнивающему устройству,последовательно соединенному черезформирователь закона регулирования 15с исполнительным механизмом 11 .Однако в процессе разогрева деталей до рабочей температуры, а такжепри нарушении теплового режима обработки невозможно поддерживать опти- З 1мальное значение углеродного потенциала посредством ручной установки задания. Это приводит к образованию карбидов в поверхности деталЕй, препятствующих насыщению; и к усиленномусажеобразованию в печи,Целью изобретения является поддержание оптимальной величины углеродного потенциала в течение всего режимаобработки. Это достигается тем, что в регулятор углеродного потенциала введены блок максимального значения углеродного потенциала, задатчик величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени, причем вход блока максимального значения углеродного потенциала подключен к датчику температуры, а выход - с входом переключающегося элемента, соединенного по другим входам с эадатчиком величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени обработки, а по выходу - с сравнивающим устройством,На чертеже приведена структурная схема регулятора,Автоматический регулятор углеродного потенциала содержит газоанализаторы 1 и 2, датчик 3 температуры, вычис" литель 4 углеродного потенциала, сравнивающее устройство 5, формирователь 6 закона регулирования, исполнительный механизм 7, блок 8 максимального значения углеродного потенциала, переключающий элемент 9, эадатчик 10 величины углеродного потенциала второй ступени и реле 11 времени первой ступени обработки.Устройство работает следующим образом.На задатчике 10 величины углеродного потенциала второй ступени устанавли. вается величина углеродного потенциала второй ступени, а на реле 11 - время первой ступени обработки согласно тех нологическому процессу. данные о параметрах печной атмосферы, преобразованные в газоанализаторах 1 и 2 и датчике 3 температуры, поступают в вычислитель 4. В блок 8, выполненный в ви де активного функционального преобразователя, поступает сигнал, пропорциональный температуре печи, от датчика 3. Блок 8 моделирует зависимость: Юсмалос = (В ), где 9 С - углерод ный потенциал, и выдает сигнал, пропорциональный максимально допустимому для данной температуры значению углеродного потенциала, который в качестве задания подается через переключаю щий элемент 9 в схему сравнивающего устройства 5.Устройство 5 сравнивает сигнал,поступивший из блока 4 и пропорциональный фактическому значению углеродного потенциала в печи, с сигналом задания, пропорциональным максималь- ному значению углеродного потенциала.В результате сравнения сигнал,пропорциональный разности входных сигналов, поступает на формирователь 6, с выхода формирователя - в исполнительный механизм 7, осуществляющий воздействие на углеродный потенциал в печи путем изменения добавки углеводородов,Таким образом, в течение времени первой ступени углеродный потенциал в печи поддерживается на максимально допустимом для данной температуры 40 уровне.По окончании времени первой ступени реле времени 11 выдает сигнал в переключающий элемент 9, который отключает от сравнивающего устройства 455 сигнал, поступивший из блока 8, иподключает к устроству 5 сигнал, поступивший из задатчика 10 величиныуглеродного потенциала. второй ступени.В течение времени второй ступени (с 50момента срабатывания переключающегоэлемента и до выгрузки деталей из печи) устройство 5 поддерживает в немзаданный для второй ступени углеродный потенциал. 65 Предлагаемый автоматический регулятор углеродного потенциала обеспечивает оптимальную величину углеродного потенциала при химико-термическойобработке деталей в печной атмосфере и повышает тем самым качество обрабатываемых деталей.Экономическая эффективность обеспечивается эа счет использования времени разогрева, составляющего 10-20 общего времени обработки деталей, путем создания оптимальной (максимально допустимой) величины углеродного потенциала в непрерывно изменяющихся температурных условиях, что позволит сократить цикл обработки на 5-10.Устройство может найти широкое применение на предприятиях машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.Формула изобретенияАвтоматический регулятор углеродного потенциала, содержащий два газо- анализатора, датчик температуры, соединенные по выходу с вычислителем углеродного потенциала, выход которого соединен с сравнивающим устройством, последовательно соединенным через формирователь закона регулирования с исполнительным механизмом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью поддержания оптимальной величины углеродного потенциала в течение всего режима обработки в устройство дополнительно введены блок максимального значения углеродного потенциала, переключающий элемент, эадатчик величины углеродного потенциала второй ступени и реле времени первой ступени обработки, причем вход блока максимального значения углеродного потенциала соединен с датчиком температуры, а выход - с входом переключающего элемента, соединенного с задатчиком величины углеродного потенциала второй ступени И реле времени первой ступени обработки, а по выходу - с сравнивающим устройством.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Отчет НИИТавтопром Разработка полупрямого метода и аппаратура для контроля и регулирования углеродного потенциала и азотного потенциала печных атмосфер, Р Б, 1974.Подписноеовета Министров СССРи открытийкая наб., д. 4/5