Устройство для измерения уровня материала во вращающихся агрегатах

СОЮЗ СОВЕТСКИХасшцкм исни иРЕСПУБЛИК Эд 1 6 01 Г 23/24 н Рвай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 647543, кл. С 01 Г 23/24, 1977.4)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МАТЕРИАЛА ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ АГРЕГАТАХ, содержащее два электрода, установленных в агрегате, источник переменного напряжения, подключенныйк электродам, и электронный секундомер с вторичным прибором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерений,в него,.80.11 1683 А введены последовательно соединенные выпрямитель, подключенный к электродам, формирователь инверсного сигнала, коммутатор, запоминающее устройство, компаратор, формирователь управляющего сигнала и блок управления коммутатором, а также устройство сброса в нуль, причем вход формирователя инверсного сигнала дополнительно соединен с вторым входом коммута.тора, выход которого соединен с входом компаратора, а управляющий вход - с выходом блока управления коммутатором, выход компаратора соединен с входом устройства сброса в нуль, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего устройства, а выход формирователя управляющего сигнала соединен с электронным секундомером.Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в производстве цемента, глиноземных и огнеупорных материалов, а также в химической промышленности.5Наиболее близким по .технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения уровня материала во вращающихся агрегатах, содержащее два элект.О рода, установленных в агрегате, генератор .высокочастотных колебаний, подключенный к электродам, пороговый элемент и электромагнитное ре 15 ле, к выходу которого через электронный секундомер подключен вторичный прибор. Устройство Фиксирует момент входа электродов под .слой материала и выхода из-под него при вращении печи. Это достигается с помощью электро 20 магнитного реле, режим работы которого определяется амплитудой сигнала на выходе порогового элемента, резко меняющейся при входе электродов в материал и выходе из него из-за различия25 электропроводности газовой фазы и перерабатываемого материала 1 7.Недостаток известного устройства заключается в том, что величина электропроводности материала может меняться относительно порога срабатывания, что обусловливает погрешность измерений. Залипания материала на электродах, растянутый "хвост" остаточного материала при выходе электродов из-под него могут привести к возникновению плавного изменения ,электропроводности чувствительного элемента при переходе материал - газ, что Ведет к появлению дополнитель О ной погрешности.Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два электрода, установленных в агрегате, источник переменного напряжения, подлюченный к электродам, и электронный секундомер с Вторичным прибором, введены последовательно соединенные выпрямитель, подключенный к электродам, формирователь инверсного сигнала, .коммутатор, запоминающее устройство, .компаратор, формирователь управляющего сигнала и блок управления коммута 55 тором, а также устройство сброса в нуль, причем вход формирователя инверсного сигнала дополнительно соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с входом компаратора, а управляющий вход - с выходом блока управления коммутатором,выход компаратора соединен с входомустройства сброса в нуль, выход которого подключен к управляющему входузапоминающего .устройства, а выходформирователя управляющего сигналасоединен с электронным секундомером.На фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - кривая изменения электропроводности чувствительного элемента(М 1 при вращении печи и эпюры напряжений на различных блоках устройства; на Фиг.3 - вращающийся агрегат, поперечное сечение,Устройство содержит (фиг,1) электроды 1, установленные в Футеровке печи 2 и через токосъемное устройствои трансформатор тока подключенныек источнику переменного напряжения 3и усилителю 4, выпрямитель 5, Формирователь 6 инверсного сигнала, коммутатор 7, запоминающее устройство 8,компаратор 9, устройство 10 сбросав нуль, формирователь 11 управляющего сигнала, блок 12 управления коммутатором, электронный секундомер 13и вторичный прибор 14.Устройство работает следующим образом.Сигнал с чувствительного элемента 1 усиливается усилителем 4 и детектируется выпрямителем 5. С выпрямителя 5 сигнал одновременно поступает на формирователь 6 инверсного сигнала и коммутатор 7.Пусть состояние коммутатора 7 таково, что на выхбд запоминающего устрой-,ства 8 поступает сигнал с выходавыпрямителя 5, а чувствительный элемент находится под слоем материала.Запоминающее устройство 8 фиксирует максимальное значение сигнала,поступающего на его вход. Пока чувствительный элемент находится под слоемматериала на компаратор 9 поступаютодинаковые сигналы и на его выходесигнала нет, Как только.чувствительный элемент переходит в газовый поток, электропроводность которого меньше электропроводности материала, величина текущего сигнала с выхода коммутатора становится меньше зафиксированного запоминающим устройством 8.Когда разность сигналов с запоми1101683 11-Р 1 соз -Оиг 1 3нающего устройства и с коммутатора станет больше некоторой величины ИОа - О Ъ Д ) О ), на выходе компаратора 9 появляется положительный импульс напряжения Оз) .5Зона нечувствительности Ь соответствует максимально возможной величине случайных высокочастотных флуктуаций электропроводности 3 С обусловленных неоднородностью физико химических свойств его частиц, Величина Д подбирается экспериментально,Импульс Оз поступает на вход формирователя 11 управляющего сигнала, например счетного триггера, возвращая егбв состояние логического нуля, Сигналом с формирователя управляющего сигнала выключается секундомер 13 и одновременно блоком 12 управления коммутатором коммутатор 7 переключается, подключая вход запоминающего устройства 8 к входу формирователя инверсного сигнала. Одновременно импульс с выхода компаратора через устройство 10 сброса в нуль возвращает запоминающее устройство в исходное сс стояние.В следующем цикле (переходгазовый поток - материал) происходит обработка сигнала с выхода формирователя 6 инверсного сигнала. Последний представляет собой вычитающее устройство, на один вход которого поступает сигнал с выпрямителя, а на другой - постоянный сигнал О , величина кото 35 рого определяется экспериментально, как максимально возможная величина 05. Сигнал на выходе - О = О - О 5 Таким образом, сигнал на выходе формирователя 6 инверсного сигнала по характеру его изменения противоположен сигналу на выходе выпрямителя 5, и момент входа чувствительного элемента 1 в материал определяется так же, как и в предыдущем цикле 4 Когда текущий сигнал с чувствительного элемента, поступающий на вход компаратора 9 через выпрямитель 5, формирователь 6 инверсного сигнала и коммутатор 7, становится меньше зафик 50 сированного его максимального значения на,величину Ь, импульс с выхода компаратора через формирователь управляющего сигнала включает электронный .секундомер 13, отсчитывающий время нахождения чувствитель 55 ного элемента под материалом. 4Так как состояние коммутатора 7 однозначно связано с состоянием формирователя управляющего сигнала, то для исключения ошибки, связанной с равновероятным состоянием коммутатора при включении устройства, запуск устройства осуществляется оператором по визуальному наблюдению во время нахождения электродов под материалом, При этом иа шине "Установка О".счетного триггера формирователя 11 управляющего сигнала уровень логического нуля меняется на уровень логической единицы, и далее формирователь готов к работе.Благодаря наличию коммутатора и формирователя инверсного сигнала измерения производятся раздельно для каждого цикла. Сравнивающее устройство выдает сигнал на включение или выключение секундомера только в том случае, когда текущий сигнал отличается от максимального в данном цикле измерений. Поэтому низкочастотные колебания электропроводности, зависящие от изменения химического или гранулометрического состава материала не влияют на точность измерений.1Шкала вторичного прибора 14 отградуирована в единицах толщины слоя материала. Связь времени пребывания электродов под слоем материала с его толщиной следующая.Форма поперечного сечения материала в печи радиуса й достаточно постоянна и близка к сегменту с центральным углом о(, ( фиг.3).Размеры "хвоста" остаточного материала обычно невелики, а угловая скорость вращения печи со практически постоянна.Толщина слоя материала определяется выражением Если время нахождения электродов под слоем материала равно то Ы =ю т , а толщина слоя1=Я. 1-со 5 "Точность измерения, определяемая зоной нечувствительности, зависит от соотношения величины этой зоны и крутизны заднего фронта трапецеидальных сигналов 0 и 06 (фиг,2).1101683 Составитель А.КурочкинРедактор Г.Волкова Техред М.Кузьма Корректор В.Бут писно комит открытииаушская на д. 4/5 Филиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектная 52/2 бВНИИПИ ГосудаРпо делам изобр 113035, Москва иражтвеннотенийЖ,