Устройство для контроля положения границы зоны варки в ванных стекловаренных печах Советский патент 1986 года по МПК C03B5/24 

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля и регулирования процесса варки стекла в ванных стекловаренных ле- чах и может быть ислользовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами стекловарения.

Цель изобретения - повышение точности контр.оля положения границы зоны варки.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2- структурная схема вычислительного блока; на фиг.З - структурные схемы измерительного блока, блока контроля измерения формы границы зоны варки и блока коррекции; на фиг.4 - графики зависимости выходного напряжения , от напряжения на входе 11 функционального преобразователя и график амплитудной характеристики линейного усилителя.

Устройство содержит датчик 1 перепада яркости, детектор 2 минимального значения сигнала, функциональный преобразователь 3,усилитель

4,аналого-цифровой преобразователь

5,вычислительный блок 6, видеоконтрольный блок 7, измерительный блок 8, блок 9 контроля изменения формы границы зоны варки, блок 10 коррекции и регистрирукяций прибор 11, а также блок 12 управления, цифровой фильтр 13, цифроанало- говый преобразователь 14, согласующий блок 15, селектор 16 синхроимпульсов, формирователь 17 строба зоны контроля и пороговый блок 18, формирователь 19 сигнала коррекции, задатчик 20 площади печи, блок 21 контроля и блок 22 сигнализации,

а также интегратор 23 и сумматор 24

На графиках 25, 26 и 27 приведены амплитудные характеристики функционального преобразователя 3

при условии Ugy i U xmin UgxtTiiHi

а на графике 28 амплитудная характеристика линейного ус:илителя.

Устройство работает следующим образом.

С выхода датчика 1 перепада яркости, сигнал, содержа1щнй информацию о положении границы зоны варки, подается на вход детектора 2 минимального значения сигнала, который вырабатывает сигнал, соответствующий минимальному-значению входного сигнала. Через согласующий усилитель 4 сигнал с выхода детектора 2 поступает на управляющий вход функционального преобразователя 3. На информационный вход функционального преобразователя 3 поступает сигнал с выхода датчика I перепада яркости, в преобразователе 3 осутцествляется максимальное усиление сигнала, соответствующего уровням зоны варки, и минимальное усиление сигнала, соответствующего другим значениям сигнала - близким к экстремальным. С изменением управляющего сигнала соответственно

изменяется диапазон максимального усиления сигнала. При увеличении минимальной освещенности полости стекловаренной печи таким образом осуществляется сдвиг диапазона макси-,

мального усиления сигнала в сторону увеличения значений сигнала.

С выхода функционального преобразователя 3 сигнал, имеющий увеличенные перепады сигнала объекта

контроля (см. фиг.4 Uj,y) и динами-, ческий диапазон сигнала перепада яркости, поступает на вход аналого- цифрового преобразователя 5, в котором осуществляется квантование

сигнала,по уровню и дискретизация его rft времени. Преобразованный в аналого-цифровом преобразователе 5 сигнал поступает в вычислительный блок 6.

Вычислительный блок 6 предназначен для фильтрации помех определенного вида, как электрических,, так и помех от факелов горения на экране видео контрольного блока 7. В блоке 12 управления содержится программа обработки сигнала, в соответствии с которой в цифровом филь- тре 13 осуществляется обработка сигнала. Сигнал с выхода цифрового фильтра 13, очищенный от периодических помех факелов и импульсных электрических помех, -поступает на цифроанало- говый преобразователь 14. С одного из его выходов сигнал подается на согласующий блок 15, где формируется видеосигнал, далее поступающий на видеоконтрольный блок 7. Другой выход цифроаналогового преобразователя 14 соединяется с измерительным блоком 8.

Измерительный блок 8 вырабатывает сигнал, пропорциональный значению положения границы зоны варки. С вьоходов измерительного блока 8

сигналы поступают на блок 9 контроля и блок 10 корре1 ции, В блоке 7 контроля вырабатывается сигнал коррекции, пропорциональный соотношению площадей чистая стекломасса - зона варки, осуществляется допусковый контроль сигнала и вырабатьгоается сигнал о нарушении, технологического режима. Блок 10 коррекции в соотйет- ствии с сигналом коррекции вырабатывает сигнал, который характеризует технологический и тепловой режим процесса стекловарения.

На экране видеоконтрольного бло- ка 7 оператор может наблюдать процессы в стекловаренной печи - положение зоны варки, состояние кладки печи, контроль формы пламени горелок и др.

Регистрирующий блок 11 записывает усредненное значение сигнала, соответствующее определенному режиму технологического процесса, этот сигнал может быть использован в автоматизированной системе управления.

В качестве датчика 1 перепада яркости может быть использована телевизионная камера КТП-67, входящая в состав прикладной телевизионной установки ПТУ-43.

Амплитудная характеристика функционального преобразователя 3 в различных режимах освещенности полости стекловаренной печи и соответственно при различных минимальных значениях входного сигнала приведена на фиг.4, Функциональный преобразователь 3, например, в режиме, отвечаюпщй графику 26, имеет максимальное усилие при амплитудах входных сигналов, соответствукяцих зоне Варки (Uftx Ug.i.

При изменении минимального значения сигнала автоматически осуществляется смещение амплитудной характеристики. Таким образом, увеличиваются полезные перепады сигна- ла и остается неизменным динамический диапазон аналого-цифрового

преобразователя 5, тем самым обес- . печивается уменьшение погрешности квантования аналого-цифрового преобразователя и повьш1ение точности

контроля в случаях с различной освещенностью полости стекловаренной печи факелами горелок.

Устройство позволяет повысить то чость контроля положения границы зоны варки в ванных стекловаренных печах. Повьяпение точности контроля обеспечивает улучшение качества вырабатываемой стекломассы и более рационально использование топлива.

Снижение удельного расхода топлива при использовании устройства составляет 5%.

К локуВ

От б л ока 5

Фиг. 2

БлокЬ

OmSffOKOS

В л OK В

5лOK 10

Фиг.З

ивш max

UBxiJe Usx , minlfninZ min3

ивх та;

фи:. if

BHHVnm Заказ 847/31 Тираж 458 Подписное Филиал 1Ш11 , г.Ужгород,, ул , Пг .TI.