Система контроля процесса спекания агломерационной шихты Советский патент 1985 года по МПК F27D21/04 

Изобретение относится к агломерационному производству цветных и черных металлов, а именно к процессу спекания шихты на ленточных агломашинах непрерывного действия.

Цель изобретения - повышение качества контроля спекания агломерационной шихты путем визуального наблюдения пространственного расположения зоны горения и передвижения ее к колосниковой решетке агломерационной ленты.

На фиг. 1 схематично изображена блоксхема устройства; на фиг. 2 - сканирующее устройство.

Предлагаемая система содержит генератор 1 колебаний СВЧ, волновод 2, группу 3 излучающих рупорных антенн, зеркало 4 Френеля (отражатель), плоский отражатель 5, приемную рупорную антенну 6, гибкий волноводный канал 7, усилительное устройство 8 СВЧ, телевизионную трубку 9, сканирующее устройство 10, датчик 11 скорости передвижения приемной рупорной антенны, развертывающее устройство 12, слой 13 спеченного агломерата, горящий слой 14 и -слой 15 щихты.

Распространение лучей высокочастотных колебаний только от одной излучающей рупорной антенны показано на фиг. 1. Распространение лучей высокочастотных колебаний СВЧ от каждой группы излучающих рупорных антенн аналогично.

Генератор 1 колебаний СВЧ электрически связан через волновод 2 с группой 3 излучающих рупорных антенн, которая через электромагнитное поле связана с зеркалом 4 Френеля. Последнее также через электромагнитное поле связано с плоским отражателем 5, который в свою очередь через электромагнитное поле связан с приемной рупорной антенной 6 (луч А2). Зеркало 4 Френеля также через электромагнитное поле связано с горящим слоем 14 агломерационной шихты, который через электромагнитное поле связан с приемной рупорной антенной 6. Последняя через гибкий волновод электрически связана с усилительным устройством 8, состоящим из каскада усиления сигнала колебаний СВЧ, гетеродина, смесителя, усилителя промежуточной частоты, видеодетектора и видеоусилителя.

Выход усилительного устройства 8 электрически связан с управляющим электродом телевизионной трубки 9. Сканирующее устройство 10 соединено с приемной рупорной антенной, выход которого соединен с входом развертывающего устройства 12, выходом соединенного с телевизионной трубкой 9.

Сканирующее устройство 10 (фиг. 1) выполняют следующим образом. Оно состоит из площадки 16, соверщающей возвратно-поступательное движение поперек агломерационной ленты при помощи винта 17 и гайки 18 с ленточной резьбой. Гайка 18 жестко связана с площадкой, перемещающейся по направляющему стержню 19 и зубчатой рейке 20, последняя входит в зацепление с зубчатым колесом 21, свободно перекатывающимся по зубчатой рейке 20.

Зубчатое колесо 21 жестко связано с вторым винтом 22 с ленточной резьбой, вращающемся в проущинах 23, жестко связанных с площадкой 16. По другому направляющему стержню 24, жестко связанному также с площадкой 16 посредством стоек 25, совершает возвратно-поступательное движение каретка 26 посредством винта 22 и гайки 27. Винты и гайки имеют такую конструкцию, что в результате нарезки на токарном станке одинаковых диаметра и шага сначала правосторонней, а затем левосторонней резьб, на них остаются только общие элементы этих резьб.

Гайки, жестко связанные с площадкой и кареткой, передвигаясь вдоль вращающихся винтов, доходят до упора слева. Затем при помощи особого устройства переключаются на движение в противоположном направлении. То же происходит, когда гайки доходят до упора с правой стороны. За одно перемещение площадки в одном направлении поперек агломерационной ленты каретка с жестко укрепленной приемной рупорной антенной 6 совершает несколько возвратно-поступательных движений вдоль агломерационной ленты. Результирующее движение приемной рупорной антенны 6 относительно агломерационной ленты меандрообразно. Сканирующее устройство приводится в действие при по.мощи электродвигателя.

Датчик 11 скорости передвижения приемной рупорной антенны жестко связан со сканирующим устройством 10 и выполнен в виде перфорированного по окруж.чости диска, жестко укрепленного на торце винта с ленточной резьбой, расположенного поперек агломерационной ленты. С одной стороны диска расположен фотодатчик, с другой - лампочка.

Вращаясь с винтом, диск создает прерывистое освещение фотодатчика. С выхода последнего снимают электрический сигнал, который соответствует частоте прерывистой освещенности фотодатчика, и он поступает на вход развертывающего устройства 12, который преобразует сигнал фотодатчика, синхронизированный с движением приемной рупорной антенны в сигнал пилообразного тока строчной развертки. Сигнал промышленной электросети преобразуется в сигнал пилообразного тока кадровой

развертки. Оба сигнала подаются на телевизионную трубку 9.

Устройство контроля процесса агломерации работает следующим образом.

Непрерывный стабилизированный по частоте и амплитуде сигнал высокочастотных колебаний СВЧ, выбран выработанный генератором 1, проходит по волноводному каналу 2 к группе излучающих рупорных антенн 3i-Зп, установленных на одной высоте поперек агломерационной ленты и излучается на зеркало 4 Френеля, которое состоит из двух отражателей, установленных под углом один к другому. Сигнал, отраженный от зеркала 4 Френеля, разделяется на объектный (предметный) луч высокочастотных колебаний СВЧ AI и референтный луч высокочастотных колебаний СВЧ AZ - когерентные высокочастотные колебания СВЧ, причем эти лучи AI и Лг имеют одну частоту и фазу колебаний и исходят как бы из мнимых источников ai и аг- Луч Aj высокочастотных колебаний СВЧ распространяется прямолинейно и направлен зеркалом Френеля по углам У к поверхности агломерата, находящегося на аглоленте.

На границе атмосфера-агломерат луч преломляется согласно известному закону Снеллиуса и распространяется в агломерате 13 под углом 2 к зоне 14 горения, от которой луч отражается под тем же углом, что и падал. На границе агломерататмосфера луч снова преломляется и распространяется в атмосфере под углом / к поверхности агломерата.

Референтный луч А высокочастотных колебаний СВЧ, отразивщись от зеркала 4 Френеля, попадает на плоский отражатель 5 под углом УЗ и, отразившись под тем же углом, уходит в атмосферу, где встречается с отраженным объектом лучом высокочастотных колебаний СВЧ А.

Когерентные лучи А и А высокочастотных колебаний СВЧ, встретившись, интерферируют. Когерентные лучи высокочастотных колебаний СВЧ от группы 3 излучающих рупорных антенн создают интерференционное поле, несущее в себе информацию о форме и глубине зоны горения, которая заключена в пространственном распределении интенсивности интерференционных полос.

Сканируя над некоторой площадью при помощи этого устройства 10, приемная рупорная антенна 6 воспринимает сигнал высокочастотного интерференционного поля и тем самым осуществляет поточечную ре гистрацию спеченного слоя 13 агломерата. Принятый сканирующей приемной рупорной антенной 6 сигнал по волноводному каналу 7 приходит к входу усилительного устройства 8. Усиленный и преобразованный сигнал с выхода усилительного устройства 8 подается на управляющий электрод телевизионной трубки 8, а сигналы с развертывающего устройства 12 - на телевизионную трубку 9, развертывают его в галографическое изображение, характеризующее форму и глубину спекаемого агломерата.

Техническая эффективность предлагаемого устройства заключается в визуальном более качественном контроле процесса спекания агломерационной шихты как по объемной конфигурации, так и по глубине спеченного слоя. Эта цель достигается путем интерференции двух лучей когерентных высокочастотных колебаний СВЧ, образованных за счет того, что высокочастотные колебания СВЧ из генератора по волноводному каналу подаются к передающим рупорным антеннам и излучаются на зеркало Френеля, которое эти колебания разделяет на два луча когерентных колебаний СВЧ.

0 Один из лучей высокочастотных колебаний СВЧ прямолинейно направлен под углом к поверхности агломерата, находящегося на агломерационной ленте, и пройдя слой спеченного агломерата, отражается от зоны горения, выходит в атмосферу. Другой луч высокочастотных колебаний СВЧ направлен под углом на плоский отражатель, отразившись от которого уходит в атмосферу и, встретившись с первым лучем высокочастотных колебаний, интерферирует. Интерференционное поле, несущее в себе информацию с пространственной характеристике протекающего процесса спекания агломерационной шихты, воспринимается сканирующей приемной рупорной антенной, преобразуется в сигнал, поданный на управляющий электрод телевизионной трубки, воспроизводящей на экране голографическое изображение спеченного слоя агломерата.

Направление dSu/f eHUfl аглоленты

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ, содержащая генератор высокочастотных колебаний СЕЧ, соединенный с волноводным каналом и с передающей рунорной антенной, приемную рунорную антошу с 1ибким волноводным кана.юм. отличающаяся тем, что, с целью повышения качества контроля снекания агломерационной шихты нутем визуалЬ)Ного наблюдения нространственного расноложения зоны горения и передвижения ее к колосниковой рен1етке агломерационной ленты, введены зеркало Френеля, нлоскнй отражатель, сканируюнгее устройство с датчиком скотелерости его нередвижения, усилитель, визионная трубка, развертывающее VCTройство, выход которого подсоединен к телевизионной трубке, причем приемная антенна установлена жестко па сканируюнк м устройстве, а датчик скорости -электрически соединен с развертываюниш устройством, волноводный канал приемной рупорной € антенны соединен с входом усилителя, Biii(Л ход которого соединен с телевизионной трубкой. со Напраёлемие дёимени/; аг/ о/ ент1з1 Фиг. i