Устройство для регулирования нагревастекломассы

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2702.79 (21) 2732017/29-33 с присоединением заявки Мо С 01 3 5/52 С 03 В 5/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) Заявитель сесоюзный научно-исследовател онструкторский институт стеко кий и иного маш ст я(54) УСТРОЙСТВО Д)1 Я РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРЕВСТЕ КЛОМАССЫ Изобретение относится к производству стекла и может быть использованодля бесконтактного регулирования температуры стекломассы в печи и на выходе из питателя,Известно устройство для измеренияи регулирования температуры, содержа-.цее объектив, пирометрическую лампу,электронную схему и блок питания 1). 0 Недостатком этого устро ляется низкая точность изм регулирования температуры.Известно также устройство регулирования нагрева стекло содержащее Объектив, диафраг метрическую лампу и приемник ния, подключенный ко входам тора сигнала,(2) .Недостаток такого устройс лючается в ниэкой точности р рования и узком диапазоне ре ния,йства ерени дл я ассы, 5 му, пиро-. излуче- нализава закгули- улироваоч- ли - повышенидиапазона р ь достигается тея регулированиясодержащеепирометричес кую 30 Цель изобретения ности и расширение рования,Поставленная цел что в устройство дл нагрева стекломассы объектив, диафрагмулампу и приемник излучения, подключенный ко входам анализатора сигнала, введены селективный. светофильтр,полупрозрачное зеркало, окуляр, проецирующую линзу, дополнительный светофильтр, источиик пульсирующего постоянного тока регулировочный резистор и исполнительный механизм подачи теплоагента, причем диафрагма,пирометрическая лампа, селективный светофильтр, полупрозрачное зеркало и окуляр расположены на оптической оси объектива, дополнительный светофильтр расположен между проецирующей линзой и приемником излучения, который помещен в фокальной плоскости проецирующей линзы, пирометрическая лампа через регулировочный резистор подключена к источнику пульсирующего постоянного тока, а выход анализатора сигнала подключен к исполнительному механизму подачи теплоагента.На Фиг. 1 показана схема предлагае мого устройства; на фиг. 2 - электронная схема сравнения постоянной и переменной составляющих сигнала; на фиг. 3 - спектральные интервалы длин волн для систем приемник излучения - дополнительный светоФильтр и глаз - стекло КС 15.Устройство(фиг. 1) содержит объектив 1, диафрагму 2, за которыми установлены пирометрическая лампа 3 и .селективный светофильтр 4. Эа светофильтром расположена оптическая система, состоящая из полупрозрачного зеркала 5 и проецирующей линзы б. В фокальной плоскости линзы 6 установлен приемник излучения 7, например кремниевьй фотодиод, и дополнительный светофильтр 8. На оптической оси входного объектива 1 за полупрозрачным зеркалом 5 размещены окуляр 9 и диафрагма 10. Пирометрическая лампа 3 соединена с источником 1 1 постоянного пульсирующего тока с частотой пульсаций 20 - 50 в секунду через регулировочный резистор 12. В этой цепи установлен миллиамперметр 13.Приемник излучения соединен со входом анализатора сигйала 14 сравнения постоянной и переменной составляющих поступающего в него сигнала. Выход схемы 14 соединен с исполнительным механизмсм 15 подачи теппоагента.На Фиг, 2 показана электронная схема сравнения постоянной и переменной составляющих сигала, посту - пающего с приемника излучения. Схема содержит ВС-ипьтр 16, выпрямитель 17 потенциометр 18, элемент сравнения 19, нуль-орган О и усилитель 21,выход которо. о соединен с исполнительным механизмом 15,Устройство работает следующим образом.Объектив 1 и диафрама 2 создают изображение объекта в плоскости нити пирометрической ампы 3. При измерении температуры Фотометрирование производится обычным способом,тем наблюдения изображений и нити сравнения, и обьекта через окуляр 9 и селективный Фильтр 4. Полупрозрачное зеркало 5 пропускает достаточно света (например, 50 Ъ), чтобы было возможно точное уравнение яркостей, но при необходимости оно может быть выведено из поля зрения пирометра. Для питания пирометрической лампы к ней подключается источник 11 пульсирующего постоянного тока с частотой пульсаций порядка 25-50 в секунду (такой источник может быть выполнен в виде простейшего однопопупериодного выпрямителя переменного тока промышленной частоты). При такой частоте пульсаций мелькания незаметны дпя глаза и не влияют на точность Фотометрирования. Регулиро - вочный резистор 12 предназначен для регулирования тока, протекающего че - рез нить сравнения пирометрической лампы 3, а. миллиамперметр 13 - дпя измерения этого тока. Так как потребляемый пирометрической лампой ток однозначно связан с температурой ни - ти сравнения, прибор 13 может быть отградуирован в градусах температуры. диафрагмы 2 и 10 служат для ограничения пучков лучей, проникающих вобъектив и окуляр соответственно.Дпя регулирования температуры открывают доступ лучам и линзе б (этоможет быть сделано поворотом не показанной на фиг, 1, заслонки, введением в ход лучей полупрозрачного зеркала 5, если при фотометрированиионо было выведено) . Отраженные зеркалом 5 лучи от объекта исследованияи нити сравнения с помощью линзы бсобираются на чувствительной поверхности приемника излучения 7, передкоторым установлен дополнительныйсветофильтр 8. Поскольку постоянная 15 времени приемника излучения достаточно мала (для фотодиодов менее0,001 с), то на его выходе возникаетсложный сигнал, состоящий постояннойсоставляющей(излучение объекта плюс 2 Оопределенная часть излучения нитисравнения)и переменной составляющей(некоторая часть излучения нити сравнения). При стабилизированном питании пульсирующим постоянным током переменная составляющая зависит толькоот положения регулятора 12,т.е.не может меняться произвольно, Постоянная"оставляющая сигнала, зависящая оттемпературы объекта исспедования,изменяется вместе с ней, Если с помощью ЗО электронной схемы разделить эти составляющие сигнала и,уменьшив большуюиз них так, чтобы при исчезновении нити были равны, то на выходе.электронной схемы разностный сигнал 35 будет отсутствовать, При неизменномнакале нити сравнения такой разностный сигнал может возникнуть толькопри нарушении фотометрического равновесия вследствие изменения температуры объекта, Полярность разностного сигнала будет зависеть от того,повысилась или понизилась температура, т.е. если после достижения фотометрического равновесия наблюдательустановит схему на нуль, то в даль нейшем она сама сможет регулироватьустановленную температуру, выдаваясоответствующий сигнал исполнительному механизму. Я Блочная электронная схема и прохождение сигналов показаны на фиг.2,На Фотодиод 7 направляются потокиизлучения от объекта Е 0 и от нитисравнения Е . Излучени объекта посНттоянно во времени (ипи меняется оченьмедленно), излучение нити содержитпостоянную и переменную составляющую,соотношение между которыми зависитот частоты пульсаций и тепловойинерции нити, Сигнална выходе Фо тодиода представляет собой результатсовместного воздействия обоих потоков. Этот сигнал поступает на РСфильтр 16, где разделяется на постоянную и переменную состав.яющие, Первая 65 подается на уравновскя з:няй потен -842060 Формула изобретения циометр 18, который имеет выведенную наружу ручку для уменьшения сигнала в требуемом отношении при установке схемы на нуль. Переменная составляющая подается на выпрямитель 17, а оттуда на элемент сравнения 19. К этой же ячейке подводится сигнал от урав новешивающего потенциометра 18. При равенстве сигналов нуль-индикатор 2 элемента сравнения 19 устанавливается на нуль. При отсутствии такого равенства стрелка нуль-индикатора отклоняется,а на выходе ячейки сравнения пОявляется разностный сигнал, который усиливается усилителем 21 и поступает на исполнительный механизм 15. Последний в зависимости от полярности. сигнала (т,е. в конечном счете от повышения или понижения температуры .объекта) включает или выключает нагревательные элементы, уменьшает или увеличивает ток в них и т.д. Устройство для регулирования нагрева стекломассы , содержащее объектив, диафрагму, пирометрическую лампу и приемник излучения, подключенный ко входам анализатора сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширениядиапазона регулирования, в него введены селективный светофильтр, полупрозрачное зеркало, окуляр, проецирующая линза, дополнительный свето 5 фильтр,. источник пульсирующего постоянного тока, регулировочный резистор и исполнительный механизм подачитеплоагента, причем диафрагма, пирометрическая лампа, селективный10 светофильтр, полупрозрачное зеркалои окуляр расположены на оптическойоси объектива, дополнительный светофильтр расположен между проецирующей линзой и приемником излучения,который помещен в фокальной плоскости проецирующей. линзы, пирометрическая лампа через регулировочный ре.зистор подключена к источнику пульсирующего постоянного тока, а выходанализатора сигнала подключен к исполнительному механизму подачи теплоагента,И ст очни ки и н формации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 368499, кл. 6 01 Х 5/52, 1973.2. Гордон А.Н,Основы пирометрии.М., Металлургия, 1971, с. 336/5 ли ал ППППатентг. Ужгород, ул. Проектная, 4 72/22ВНИИПИ Госупо делам30 35, Моск в а,Тираж рст вен зобрет - 35, Р 907 ного комитета ССС ений и открытий аушская наб;, д.