УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ Советский патент 1969 года по МПК G01B15/02 G01R27/28 

Изобретение предназначено для контроля состояния огнеупорной футеровки действующих стекловаренных печей непрерывного действия.

Известно устройство для контроля толщины, содержащее радиотехническую часть, передающий и приемный датчики с электронно-оптической системой.

Наличие высоких температур, потоков стекломассы, агрессивных сред и ряд других факторов приводят к разъеданию огнеупорных ограждений ванных печей.

Целью изобретения является повыщение чувствительности устройства и точности измерений.

Использование радиотехнической части, передающих и приемных датчиков с электроннооптической системой рещает поставленную задачу.

Для этого на обращенной к приемному датчику стороне передающего датчика укреплеп экран, устраняющий связь между неподв-ижным передающим и подвижным приемным датчиками, а также влияние отраженного от передней новерхности футеровки луча.

Определяя место выхода луча, отраженного от внутренней поверхности футеровки, по расстоянию между излучающим и приемным датчиком судят о толщине объекта.

На фиг. 1 показана блок-схема радиотехнической части прибора; на фиг. 2 - схема узла датчиков.

Цифры на чертежах обозначают следующее:

/ - стабилизированный источник питания; 2 - модулятор; 3 - генератор микрорадиоволн; 4 - иульт управления перемещением датчиков; 5 - ферритовый вентиль; 6 - аттенюатор; 7 - вентилятор; 8 - индикатор; 9 -

трансформатор сопротивлений; 10 - низкочастотный детектор; П - резонансный усилитель низкой частоты; 12 - детекторная СВЧ-секция; 13 - коаксиально-волновой переход; 14 - мотор перемещения передающего датчика; 15 - станина; 16 - ходовой винт; 17 - каретка с лимбом; 18 - волновод с изгибом; 19 - передающий рупор; 20 - радиолинза; 21 - экран; 22 - приемный рупор; 23 - радиолинза приемного рупора; 24 - мотор сканирования ириемного рупора; 25 - механизм ручного поворота датчиков; 26 - контролируемая футеровка; 27 - теплозащитный кожух моторов сканирования; 28 - вертикальные направляющие станины; 29 - стопорные винты.

СВЧ-энергия от генератора 3 через ферритовый вентиль 5, аттенюатор 6, коакснальиоволновые переходы 13а-а13 поступает к пег редающему датчику, закрепленному на подвнжной каретке 17 и представляющему собой соединенные вместе волновод с нагибом 18, передающий рупор 19 и радиолинзу 20. Передающий рупор с лннзой формирует узкнй электромагнитный луч и направляет его на контролируемый участок футеровки. Отраженный от границы раздела «футеровка-расплавленное стекло луч попадает в нрнемный датчик, состоящий из волновода с изгибом IS, приемного рупора 22, радиолинзы 23, и крепящийся иа своей подвижной каретке 17, перемещаемой мотором 24 с иомощыо ходового винта 16.

Для устранения прямой связи между датчиками, а также луча, отраженного от наружной поверхности футеровки, служит экран 21, который крепится через изоляционную прокладку к передающему датчику. Этот элемент позволяет повысить чувствительность прибора и устранить интерференционные явления, приводящие к неоднозначности результатов измерений. Принятый сигнал через коаксиальноволносодные переходы 136-б13 поступает в настраиваемую детекторную СВЧ-секцию 12, где выделяется модулирующий сигнал.

В приведенной схеме для увеличения пределов пзлшреиий применена модуляция СВЧ-сигнала с иомощью модулятора 2 п последующее усиление модулирующего сигнала в приемной цепи радиотехнической части прибора.

Выделенный СВЧ-детектором модулирующий сигнал иоступает на вход резонансного усилителя низкой частоты //, после чего преобразуется Б постоянный сигнал с помощью низкочастотного детектора 10.

Постоянный сигнал через трансформатор сопротивлений 9, служащий для согласования выхода детектора 10 с входом индикатора 8, поступает па вход последнего и регистрируется. Питание всех электрических узлов устройства осуществляется через стабилизированный источник питания /. Для стабилизации теплового режима радиотехиической части служит

вентилятор 7. Моторы 14 и 24 заключены в теилозащитный кожух 27.

Стаиина 15 с датчиками фиксируется навертикальных направляющих 28 с помощью

стопорных винтов 29 на заданном уровне.

Корректируется угол падения луча на футеровку 26 с номощью механизма ручного поворота датчиков 25 и отсчета лимба на каретке 17. Все управление датчиками осуществляется

с помощью пульта управления 4, находящегося в радиотехнической части устройства.

Электрические части прибора соедииены между собой коаксиальными кабелями через разъемы аб-аб. Включается мотор 14, и передающнй датчик устанавливается в некотором положении. Одновременно включается мотор сканирования 24 приемного датчика и развертка индикатора 5. Направление неремещения приемного датчика меняется автоматически при помощи концевых переключателей. При сканировании приемного датчика происходит поиск и индикация отраженного полезного луча.

Чем дальще при этом приемный датчик отстоит от передающего датчика, тем толще футеровка в данном ее участке. Результат измерений зависит от угла падения луча и показателя преломления материала футеровки в выбранном диапазоне микрорадиоволн. Поэтому щкала индикатора проградуирована непосредственно в значениях измеряемых толщин для вполне конкретных условий и материалов, используемых на практике. Узел датчиков вместе с вертикальными направляющими 28, являющимися одновременно стойками, может быть перемещен в любой другой участок футеровки действующей печи.

Предмет изобретения

Устройство для контроля толщины огнеупорных ограждений стекловаренных печей, содержащее радиотехническую часть, иередающий и ириемиый датчики с электронно-оптической системой, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности устройства и точности измерений, на обращенной к приемному датчику стороне передающего датчика укреплен экран.

5 бу /5

t t r zltd

ij-j I-.,-H h r