86390

:Класс 42 е, 26,6390 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЛЯ АВТОМАТИ ЧЕСТВА ВОЗД МЕТАЛЛ УР Г ЕСКОГО РЕГУЛИРОА, ПОДАВАЕМОГОЕСКИЕ ПЕЧИ НИЯ Заявлено 21 августв Гостех 1948 г. за384678ику СССРнй и товарных знаков Ы за 1964 г публиковано в Бюллетене изобрет ствии о уст переделаннструкции. Наиболее распространенными приборами для определения расхода воздуха являются расходомеры колокольного типа и кольцевые весы. При автоматическом регулировании подачи воздуха в качестве датчика, дающего импульс реле серводвигателя при отклонениях от номинального режима, обычно применяют приборы колокольного типа или поплавковые, тогда как кольцевые весы применяют главным образом в качестве расходомера. Все указанные приборы недостаточно чувствительны,Предлагаемая конструкция датчика для автоматической регулировки расхода воздуха обеспечивает:большую точность работы датчика в отсут промежуточных механизмов между датчиком и реле, простоту ег ройства и более низкую стоимость его изготовления;повышение чувствительности прибора (теоретически до Л Р=О) в нормальных условиях режима дутья;нечувствительность прибора к резким отклонениям от положения равновесия, т. е. нечувствительность к резким скачкообразным изменениям режима дутья.Предлагаются два варианта конструкции датчика;вариант конструкции, являющийся результатом переделки обычпых кольцевых весов-расходомера, и вариант упрощенной конструкции датчика, который может быть выполнен любой лабораторией или заводом своими силами без кольцевого сосуда,На фиг. 1 схематично показана конструкция датчика,ного из кольцевых весов; на фиг. 2 - датчик упрощенной коКак видно из фиг. 1, изготовление датчика по первому варианту предусматривает:замену груза в нижней части кольцевых весов скользящим грузом (или пружиной) Я; изготовление контактной пластинки 1 с контактами а и О, помещение в нижней части кольцевого сосуда диафрагмы 2 с отверстием о,Отрегулируем прибор на заданный режим грузом Я так, чтобы Я,= (Р, - Р) г Р (Р - площадь давления; остальные обозначения величин см. на фиг. 1), При нормальной работе контактная пластинка будет находиться в среднем положении между контактами,Подведем быстро пластинку к контакту а (для контакта б выводы будут теми же),При соя Л = 1 восстанавливающий момент не меняется. Разность же уровней жидкости в левой и правой части сосуда изменится на 2 гЛ. Неуравновешенным моментом ЛМ=2 гЛрРу система будет стремиться возвратиться в первоначальное положение. Через некоторое время разность уровней и неуравновешенный момент исчезнут и новое положение прибора будет равновесным (не считая, конечно, незначительного уменьшения восстанавливающего момента при соя Лср 1),Таким образом, когда прибор работает на заданном режиме, то положение равновесия прибора отвечает не только среднему положению пластинки, но и любому в пределах угла й 6, в которых соя Лр близок к единице.Можно считать, что в пределах угла +6 прибор находится в состоянии безразличного равновесия; однако, чтобы быстро перевести его из одного положения безразличного равновесия в другое, нужно приложить достаточно большой внешний момент (например, для поворота от контакта а до контакта 0 ЛМ= 4 гЛРу.Если же опрокидывающий момент прикладывать медленно (при длительном изменении дутьевого режима), то теоретически достаточно ничтожно малого изменения дутьевого режима, чтобы пластинка начала двигаться в ту или иную сторону до сравнительно больших значений угла отклонений Лс. Практически на таких весах мы можем установить (при выбранном Лр) любую желаемую точность прибора по пределам регулирования, введя небольшой, обозначенный на фиг. 1 пунктиром груз Т, в нижнюю часть сосуда.Указанная конструкция прибора, являясь в качестве датчика нечувствительной к резким скачкам дутьевого режима, при хорошем выполнении (малое трение в опорах) обеспечивает теоретически близкие к нулю пределы регулирования даже при больших расстояниях между контактами. Однако датчик указанной конструкции содержит трудно- изготовляемый кольцевой сосуд. В датчике упрощенной конструкции применены два одинаковых сосуда 3 и 4, соединенных трубкой 5, имеющей диафрагму б с отверстием со. Сосуды примерно наполовину заполнены жидкостью. Система подвешена в точке С, отвечающей положению центра тяжести, или несколько ниже. Такая система находится в положении неустойчивого равновесия.При отклонении системы из горизонтального положения на небольшой угол, как показано на фиг. 2, жидкость начнет переливаться из левого сосуда в правый. После переливания уровень жидкости в обоих сосудах окажется одинаковым, а количество жидкости в сосудах раз. личным. При небольших углах Лср можно считать (обозначения см. фиг. 2): й=г з 1 п Лр.Правый сосуд станет тяжелее левого; разница в весе составляет: д=2 ЬРу=2 г Р з 1 п Лр (при больших углах необходимо учесть положе М 86399пие точки подвеса и форму сосуда). В результате отклонения системы на угол Л появится опрокидывающий момент;Мо = 2 г 2 Р з 1 п рсоз Лр.Как видно, достаточно отклонить систему от равновесного положения хотя бы на незначительный угол, как она под действием опро кидывающего момента сама начнет от него отклоняться еще дальше.Укрепим теперь в системе на плече Я груз 6 и отклоним систему на угол Л от нулевого положения.Опрокидывающий момент будет выражаться формулой (1), однако теперь в системе появляется восстанавливающий момент:М,=6 Я. з 1 п Ьр,Подберем М, так, чтобы М,=М,. Для этого необходимо, чтобы Рбз 1 п Ь = 2 г 2 Ру з 1 пЛ созЛр или 6 Р = 2 г-РусозЛ. Принимая при небольших углах Лу соз Ьр = 1 находим, что 6 Р=2 гйуР=сопз 1. В пределах небольших отклонений, система будет практически находиться в состоянии безразличного равновесия,Подведем теперь в правый и левый сосуды воздух от дроссельного устройства, а для установки прибора на заданный режим поместим скользящий груз Я (можно проградуированную пружину) так, чтобы при заданном режиме ЯЛ= (Р, - Р,) Рг,Такой датчик в принципе ничем не отличается от датчика, показанного на фиг, 1, Датчик проверен на разность давлений до 9 - 10 мм вод. ст. Чувствительность прибора составляла примерно 0,1 мм вод. ст. Выведенная из положения равновесия пластинка возвращалась к нему очень плавно. Искусственное качание пластинки не вызывало колебаний и пластинка тотчас же становилась на свое место, продолжая плавное движение. Сосуды заполняли водой (для больших перепадов, давлений желательно применять ртуть) .Предмет изобретения1. Датчик для автоматического регулирования количества воздуха,. подаваемого в металлургические печи (передающий импульсы реле серводвигателя), отличающийся тем, что, с целью повышения точности его работы и простоты изготовления, его выполняют по типу кольцевых весов, применяемых для измерения расхода воздуха,2. Датчик по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я наличием диафрагмы и контактной пластины.3, Датчик по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что выполнен без кольцевого сосуда.