Устройство для регулирования уровня электромагнитных сред

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 1 и 952128(22) 3 а я еле но 09. 02. 81 (21) 3248728/23 "26 с присоединением заявки М 3 Ьвударств 81 ный квинтет СССР нв делам нзобретеннй н открытнй172) Автор изобретения П, А. Половой Запорожский индустриальный инстт 1 тфг(71) Заявитель Ь 4) устРойство Для РеГулиРовАния уРовня ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СРЕД1Изобретение относится к агломерационному производству и может быть использовано для реГулирования уровня (угла откоса) агломерационной шихты в технологических емкостях или на5 участках ее накопления. Известно несколько устройств автоматического регулирования уровня шихты в промежуточном,бункере агломашио ны, в основе которого лежит дискретное регулирование скорости питателя пропорционально велицине отклонения уровня от заданного значения. 15Устройство включает несколько разновысоких электродов, погруженных в бункер и служащих индикаторами положения уровня шихты в нем. Для случая дискретного регулирования 2 о замыкание и размыкание электродов с шихтой вызывает срабатывание реле, включающее или отключающее сопротивление в цепи возбуждения питателя Я Это вызывает ступенчатое изменение скорости двигателя, вызывает перере" гулирование измеряемого параметра.Недостатками датчика являются громоздкость, необходимость размещения его внутри технологической емкости, что способствует подвисанию шихты на электродах, стенках технологической емкости и вызывает отклонения производительности от заданного значения.Кроме того, использование сту-. пенчатого измерителя существенно снижает качество регулирования, а величина контактной аппаратуры - надежность работы. В измерителе уровня отсутствует коррекция на постоянство физико-химического состава шихты,Известно также устройство регулирования уровня шихты в промежуточном бункере агломашины, содержащее первый источник питания, ось электрического поля которого расположена в вертикальной плоскости стенки бун178 4Устройство содержит источник 1магнитного поля, который представляет собой одновитковую шину О-образной формы, размещенную симметричнооси внутреннего магнитного экрана 2,разделяющие его на одновитковые линейные возбудители поля (левый иправый - для измерительной и нижнийи верхний для компенсирующей частей 1 О устройства). Внутренний экран представляет собой пустотелый трапецеидальный профиль выполненный из мяг.кого железа. Осевая плоскость расположена под углом 90 ф к немагнит ной стенке технологической емкости.10 днонаправленно источнику поля, сим.метрично оси внутреннего экрана,расположена вторичная обмотка 3. Ис.точник поля, вторичная обмотка и 2 О внутренний экран охвачены внешнимферромагнитным экраном М имеющимтакже трапецеидальный профиль с развалом внешних стенок - 125 , Все усторойство закрепляется на немагнитной 25 части стенки технологической емкости.В стенке технологической емкости5 (фиг. 2) размещена площадка среды 6из немагнитного материала, на кото рой расположены измерительная 7 икомпенсирующая 8 части устрой:тва.Непрерывную выдачу измеряемой среды6 из технологической емкости 5 обеспечивает барабанный питатель 9. 3 957кера; Внутрь бункера, в шихту, погружен металлический электрод, подключенный к первому входу регулятораскорости питателя. К выходу регулятора подключены последовательно блокуправления, привод питателя, корректирующий блок. Вход блока соединен свыходом питателя, выход которого соединен с вторым входом регулятораскорости питателя 2,Недостатком измерительной частиустройства является неоднозначностьстатической характеристики, Так, приизменении физико-химических свойствшихты нарушается однозначность статической характеристики устройства.Это приводит,к несоответствию изме 1ряемого действительному значениюуровней.Наиболее близким к изобретению является устройство для регулированияуровня электромагнитных сред, содержащее первый источник питания, выводы которого расположены в вертикальной плоскости стенки емкости.Встречно-последовательно с первымподключен второй источник питания,выводы которого таКже подключены кемкости, причем общий вывод первогои второго источников питания расположены на стенке емкости между другими выводами источников и связанс третьим входом регулятора скороститарельчатого питателя. Первый и второй входы регулятора подключены соот"Э 5ветственно к электроду и блоку коррек.ции 31 . Целью изобретения является повы, шение качества регулирования.Поставленная цель достигается тем, 40что устройство дополнительно содержит компенсационный измеритель,при этом измеритель уровня и компенсационный измеритель выполнены в виде линейного трансформатора, включающего вертикальный и горизонтальный согласно-последовательно соединенные источники магнитного поля,вторичные обмотки которых соединенывстречно-последовательно и подклюцены соответственно к первому и третьему, а общий вывод - к второму входурегулятора скорости питателя.На фиг. 1 представлена измерительная и компенсирующая части устройства; на фиг, 2 общая схема устройства; на фиг. 3 - структурная схема устройства,Основной задачей устройства является автоматическое регулирование заданного значения уровня среды в технологической емкости 6 пропорционального электрическому параметру,т.е, напряжению О. Незагруженнаясредой часть технологической емкости соответствует высоте Ь пропорциональная напряжению О. Сумма участ -ков Ь и Ьпредставляет рабочий диапазон измерения, т,е, Ь= п 1+ 6,Устройство выполнено таким образом что составные части напряжений,пропорциональные заданному значениюЬ уровня и снимаемого с компенсирующей части, пропорциональное его длине Ь равны между собой, т.е, О=О ,Устройство работает следующим образом,Электрический сигнал, пропорциональный отклонению уровня среды отзаданного значения, индуцируется вовторичной обмотке измерителя 1 в виде аналогового импульса О, = К( Ь,-А)+ .+А и поступает на первый вход регулятора 10, гдем К К 1 КрКзгде К =-коэффициент, учитываюМщий магнитные свойства 5измеряемой среды;1 кК = в -коэффициент соотношения2уровней;ЬгК -- коэффициент магнитного3гполя.с 1; Ц сЛ. А = 1.-- К 1 дс ф д..Каждая линейная ветвь возбудителяполя создает свой независимый магнитный поток, замыкающийся через измеряемую среду и воздух соответствен.но радиусом г 1 и г и через внутренний и внешний магнитные экраны. Во 2 Гвторичной обмотке индуцируется напря.жение О пропорциональное глубинеего погружения в измЕряемую среду 1.Компенсационный измеритель 11,находящийся в постоянном погружении, 25так как расположен ниже заданногозначения уровня, индуцирует напряжение О 5, пропорциональное Ь, и находится в прямом соотношении с отклонениями физико-химических свойств Эфсреды.Для обеспечения заданного значения уровня среды в технологическойемкости на второй вход регулятора10 скорости поступает сигнал, пропорциональный разности сигналов, индуцируемых во вторичных обмотках уровнемера и компенсационном измерителе.Для этой цели их вторичные обмоткивключены встречно-последовательно.Так как измерители погружены в аналогичную среду, то индицируемые напряжения, вызванные отклонением ееФизико-химических свойств взаимнокомпексируется и сигнал, поступающийна второй вход регулятора скоростиравен . + О = КО,- А, т. е. разностиикдуцируемых сигналов уровнемера икомпенсационного измерителя, Этотпоправочный коэффициент стабилизирует заданное значение уровня 6 иобеспечивает. регулирующее воэдейст"вие по величине и фазе сигнала. Полярность фазы управляет направлением (реверсом) интегральной части.регулятора,Исследованиями установлено, чтонепостоянство физико-химическихсвойств материала существенно изменя 78 Ьет коэффициент передачи обьекта. Так при изменении физико-химического состава среды на 1 Ф производительность тарельцатого питателя изменяется на ч, вибрационного - на 9- 174. Кеоднознацность статической характеристики достигает 8- 103.Для обеспечения однозначности, достоверности статической характери-,. стики уровнемера, а также с целью стабилизации коэффициента передачи системы автоматического регулирования зависящего от многофакторных возмущений обьекта и из-за нестабильности физических свойств измеряемой среды, на третий вход регулятора скорости вводится поправочный коэффици ент усиления + Ч. Поправочный коэфФициент регулятора скорости равен разности отношений текущего и заданного значений сигнала и единицы отношений этих сигналов (при их равенстве), т.е.ОпОмгде О; О 1- соответственно текущееви заданное значениенапряжений компенсационного измерителя.После формирования сигналов 1 Й ивходов выходной сигнал регулятора поступает на вход блока 12 управления, где после усилительно-функционального преобразования поступает на двигатель 13 питателя 9 и, соответственно, в виде угловой скорости вала привода на питатель среды 6 приемной технологической емкости 5.Испытания устройства показали повышение точности измерения и качества регулирования по сравнению с прототипом. Так, точность измерения повысилась на 173 качество регулированияна 29.Ожидаемый экономический эффект при внедрении, например, на первой и второй очередях аглофабрики Ждановского металлургического завода им. Ильича составит 190-210 тыс.руб.формула изобретенияУстройство для регулирования уровня электромагнитных сред содержащее взаимосвязанные измеритель уровня, 4 регулятор скорости питателя, привод ,питателя и блок управления, о т л и957178 7ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно дополнительно содержит компенсационный измеритель, при этом измеритель уровня и компенсационный измеритель выполнены в виде линейного трансформатора, включающего вертикальный и горизонтальный согласно-последовательно соединенные источники магнитного поля, вторичные обмотки которых соединены встречно"последовательно и подключены соответственно к первому и третьему, а общий вывод - к второму входу регулятора скорости питателя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Астахов А. Г. и др. Автоматизация процессов окусювания железныхруд и концентратов. К., "Техника",1965, с,. 117-120,2, Бюллетень "Черная металлургия",1976, У 11, с. 55-56.3. Авторское свидетельство СССРйф 746452, кл. О 05 0 9/00, 1979957178 Составитель Р. Клейманедактор Аг. Шандор Техред М.Тепер Корректор Г. Огар Юаф ээ еакаэ 4/5 а ввавщва филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4/36 Тираж 914ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр113035, Москва, Ж, Раушскаяа а г е Подписиа СССРтий