Установка для контроля параметров закалочной среды Советский патент 1986 года по МПК C21D11/00 

Изобретение относится к контролирующим устройствам, н частности к устройствам контроля параметров закалочных сред, и может быть использовано при термической обработке металлов и сплавов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения.

На чертеже приведена функциональная схема установки.

Установка содержит муфельную печь 1, пробный шар 2 с встроенной термопарой 3, сосуд 4 с исследуемой жидкостью, копир 5 переноса, усилитель 6, ключ 7, самопишущий индикатор 8, дифференциатор 9, пиковый детектор 10, цифровой индикатор 11.

Муфельная печь 1 представляет собой нагревательный прибор мощностью 2 кВт с температурой нагрева до . В качестве встроенной термопары 3 применен термоэлектрический .преобразователь. Усилитель 6 собран на микромодуле, коэффициент усиления регулируется для осуществления коррекции калибровки. Этот усилитель обеспечивает низкий уровень дрейфа нуля, которым характеризуются усилители постоянного тока. Дифференциатор 9 представляет собой стандартную дифференцирующую цепочку. Пиковый детектор 10 собран по схеме запоминающих устройств с использованием в качестве повторителя микросхемы, в качестве самопишущего индикатора 8 применен потенциометр, а в качестве цифрового индикатора 11 - милливольтметр .

Механическая часть установки собрана в металлическом кожухе, где на основании размещены копир 5 перено- са, вьтолненный в виде боковин с направляющими и держателем пробного шара 2, Соосно с одним из упоров копира размещен сосуд 4 с исследуемой жидкостью. На оси расположения другого упора установлена муфельная печь 1, прикрепленная к основанию через теплоизолятор. Направляющие копира 5 переноса выполнены таким образом, чтобы при перемещении держателя до одного упора, соответствующего положению А , пробньш шар попадал в центр сосуда с исследуемой жидкостью а .при перемещении держателя до другого упора (положение А) - в центр муфельной печи 1.

5

0

5

0

5

0

Усилитель 6, ключ 7, дифферен1Ц1а- тор 9, пиковый детектор 10 выполнены печатным способом в виде отдельных плат, размещенных в электронном блоке. Там же находятся блоки питания, выполненные аналогичным Образом, и цифровой индикатор 11. Самопишущий индикатор 8 соединен со схемой кабелем через разъем 2РМ. Питание установки осуществляется от силовой сети напряжением 220 В ±15% промышленной частоты 50 Гц. Предельная потребляемая мощность установки 3 кВт.

Установка работает следующим образом.

После нагрева до необходимой температуры 800-900 С в муфельной печи 1 пробный шар 2 с встроенной термопарой 3 перемещается с помощью 5 ко пира пере.носа из муфельной печи 1 (положение А) в сосуд 4 с исследуемой жидкостью (положение А ). При этом напряжение встроенной термопары. 3 усиливается в усилителе 6 и одновременно фиксируется в виде кривой охлажде1шя на временной диаграмме самопишущего индикатора 8. Выходное напряжение усилителя 6 подается на вход дифференциатора 9, производящего дифференцирование кривой охлаждения.

Напряжение с выхода дифференциатора 9, соответствующее мгновенному значению скорости охлаждения, поступает на вход пикового детектора 10, фиксирующего с помощью цифрового индикатора 11 максимальное значение скорости охлаждения. Одновременно с этим напряжение с выхода дифференциатора 9 подается через ключ 7 на вход самопишуп его индикатора 8. Ключ 7 переключает вход самопишущего индикатора 8 на выход термопары либо на выход дифференциатора, позволяя 5 фиксировать кривую охлаждения и мгновенную скорость охлаждения при задан-, ной температуре.

Таким образом, происходит одновременно прямосчетное измерение кривой охлаждения, максимальной скорости охлаждения и мгновенного значения скорости охлаждения при заданной температуре.

При испытаниях установки исследовались параметры синтетических закалочных сред различных концентраций водных растворов (0,2-7%), индустриальных масел и воды. В результате

испытаний установки получены следующие основные технические характеристики: среднее квадратическое отклонение при измерении максимальной скорости охлаждения 2,5%; среднее кбадратическое отклонение при измерении мгновенного значения скорости охлаждения 3%; систематическая погрешность, обусловленная разностью температуры среды в процессе измерений, 2,8%; диапазон измеряемой температуры 20-900 С; диапазон измеряемой скорости охлаждения 1-999 С/с; разрешаняцая способность по кривой охлаждения 5,4 с/мм; разрешающая способность при определении скорости

t

охлаждения 1° С/с; разрешающая способность при определении концентрации (по кривым охлаждения на величину трех ширин следа пера самописца) 0,05%.

В предлагаемой установке по сравнению с известной количество измеренных параметров увеличивается втрое, что приводит к снижению процента брака. Время измерения параметров закалки уменьшается в 10 - 15 раз. Кроме того, наличие конечной информации в виде постоянных напряжений позволяет применить установку в виде элемента АСУТП при термической обработке металлов и сплавов.

Редактор В.Петраш

Составитель Ю.Рыбьев Техред:А.Кравчук

Заказ 6807/23Тираж 552Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Л/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор С.Шекмар