Устройство для измерения толщины футеровки Советский патент 1991 года по МПК G01B11/06 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерений толщины футеровки металлургических агрегатов.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение производительности измерений за счет совмещения функций отдельных элементов в одном.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - фрагмент отсчетной системы.

Перпендикулярно стенке тигля 1, заподлицо с его внутренним срезом, установлен в контакт с расплавом 2 светопроэрачный стержень 3 длиной I, равной толщине футеровки. Стержень 3 выполнен из двулучепре- ломляющего кристалла, стойкость к взаимодействию с расплавом у которого такая же, как у материала футеровки агрегата. Двулу- чепреломляющий кристалл имеет ориентмровку осей, равной 45°. На удалении от наружного торца стержня 3 на одной оси установлен объектив 4. В плоскости резкого изображения излучающего торца стержня 3 размещен экран 5, который является частью отсчетной системы 6. Между излучающим торцом стержня 3 и объективом 4 размещен поляризатор 7 с возможностью его вращения относительно оптической оси и объектива 4. Отсчетная система 6 включает также линейку, установленную перед экраном 5, окуляр и шкалу, ориентированную так, что она расположена в главной плоскости стержня 3 и вычислительного блока.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения измерений устройством необходимо знать исходную длину стержня 3, предварительно установив его

О СП ON CJ

00

заподлицо с внутренней поверхностью тигля. Особенностью стержня 3 является то, что он изнашивается с футеровкой в одинаковой степени, так как его материал имеет равную с ней стойкость к воздействию продуктов плавки. После заполнения тигля расплавом 2 изображение излучающего торца стержня 3 фокусирует объектив 4 и проецирует на экран 5. Поэтому толщина футеровки соответствует длине стержня.

Проецируя на экран 5 светящийся торец стержня 3 через поляризатор 7 в одном его положении, пропускающем обыкновенные лучи to, получают на экране 5 изображение торца стержня 3, симметричное относительно оптической оси. В положении поляризатора 7, повернутом на 90°, так что он пропускает необыкновенные лучи е, получают на экране 5 изображение торца стержня 3 смещенное относительно оптической оси.

На фиг.2 приведено увеличенное окуляром изображение экрана 5 со шкалой и линейкой, которые при настройке устройства устанавливаются так, чтобы изображение контрольной точки 8 излучающего торца стержня 3 в обыкновенных лучах совпадал о с нулевой отметкой шкалы, а изображение этой же точки в необыкновенных лучах 9 совмещается со срезом линейки 10 блоком отсчета. По мере износа футеровки (и, соответственно, износа стержня) расстояние между указанными изображениями будет меняться.

При этом величины смещений изображений торца стержня, полученные поочередным пропусканием через поляризатор обыкновенных и необыкновенных лучей, для начальной и изношенной совместно с футеровкой длин стержня обозначим соответственно do и dx. Причем согласно построению изображения в тонкой линзе пропорции указанных величин равны -Ј--- - (1).

do dx

Тогда толщина футеровки после износа из

соотношения (1) равна I (lo/do) dx. Введя предварительно коэффициент пропорциональности to/do производят отсчет искомой толщины футеровки.

В вычислительном блоке перемещение

линейки преобразуется в электрический сигнал. Преобразование перемещения в электрический сигнал может осуществляться различными известными способами (фотоэлектрическим, реостатным, емкостным.

индуктивным и др.).

Ф о р м у л а и э о б р е те н и я Устройство для измерения толщины футеровки, содержащее стержень из свето- прозрачного материала, стойкость которого

к воздействию продуктов плавки одинакова со стойкостью футеровки, предназначенный для установки в футеровке перпендикулярно к стенке тигля, оптическую систему и отсчетную систему, отличающееся тем,

что, с целью упрощения устройства и повышения производительности измерений, стержень выполнен из двуяучепреломляю- ш,его кристалла с ориентировкой осей под 45° и вычислительного блока, оптическая

система выполнена в виде последовательно установленных по ходу излучения за стержнем на одной с ним оптической оси поляризатора с возможностью его вращения относительно оптической оси и объектива, отсчетная система выполнена в виде экрана, линейки перед экраном, окуляра и шкалы, ориентированной так, что она расположена в главной плоскости стержня и вычислительного блока.

Изобретение относится к технике измерений толщины футеровки металлургических агрегатов. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение производительности за счет совмещения функций отдельных элементов в одном. Изобретение излучающего торца стержня, выполненного из двулучепреломляющего кристалла с ориентировкой осей, равной 45°С, проецируется на экран, являющийся частью отсчетной системы, включающей также линейку перед экраном, окуляр и щка- лу, ориентированную так, что она расположена в главной плоскости стержня и вычислительного блока. В положении поляризатора, повернутого на 90°, получают на экране изображение торца стержня, смещенное относительно оптической оси и соответственно, при износе футеровки относительно первоначального положения и по известным соотношениям рассчитывают толщину футеровки. 2 ил. Ё

Редактор В.Ковтун

Составитель В.Климова Техред М.Моргентал

Фиг.1

Фиг

Корректор М.Демчик