СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА В ВАКУУМНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ Советский патент 1970 года по МПК H05B7/18 F27B14/04 F27D21/04 

Изобретение относится к области электротермии и мелеет быть применено в вакуумных дуговых печах при плавке с расходуемым электродом в глухой кристаллизатор для измерения величины межэлектродного промежутка.

Известны способы определения длины межэлектродного промежутка в вакуумной дуговой печи путем просвечивания промежутка радиоактивным потоком и измерения интенсивности его изл)чения после прохождения через промежуток, который обоснован на пропорциональной зависимости интенсивности потока на детекторе излучения и длины промежутка.

Однако этот способ не обеспечивает удовлетворительной точности измерения длины межэлектродного промежутка ввиду изменения плотности промежутка в процессе плавки при изменении количества и размера капель жидкого металла, изменения состава газообразной фазы, неравномерности оплавления электрода по сечению и ряду других причин. Ввиду этого погрешности при измерении сопоставимы с длиной контролируемой зоны.

Описываемый способ отличается тем, что радиоактивный поток перемещают вдоль оси промежутка до появления резкого уменьшения его интенсивности, соответствуюш;его границе газовой среды с негазовой, например с

верхним уровнем металла в кристаллизаторе. Затем поток перемещают в противопололсную сторону также до резкого уменьщения его интенсивиости и определяют величину перемещення потока между двумя границами, которая равна величине межэлектродного промежутка.

Такое измерение промежутка позволяет повысить точность измерения ввиду иснользоваБИЯ «релейного способа измерения, при котором исполнительная схема детектора имеет два состояния, соответствующих прохождению потока через зону промежутка или перекрытию его телом слитка или электрода. Релейное устройство не изменяет своего состояния при любых изменениях плотности промежутка, поэтому погрешности при измерении отсутствуют.

На чертеже приведена схема для реализации описываемого способа.

В качестве датчика для определения уровней слнтка /, и электрода 2 в описываемом устройстве нспользуется радиоактивный датчик 5 уровня. Источник излучения и приемник-блок галогенных счетчиков с коллимирующим устройством как на стороне источиика, так и на стороне приемника, выполнены таким образом, чтобы это устройство давало узкий поток излучения, параллельный горнэлектрода. Источник и приемник жестко связаны между сооои. Счетчики расиоложены Ioризоитальио, и их количество зависит от диаметра кристаллизатора. Схема устройства также содержит устройство 4 управления интенсивности излучения, согласующий усилителв 5, электронное реле 6, представляющие собой триггер Шмидта и триггер, соединенный со схемой управления исполнительпым механизмом /, устройство для измерения угла поворота иснолнителвного механизма в виде фотонмпульспого датчика сУ и счетчика импульсов 9, преобразователь W «цифра-аналог и вторичный регистрирующий прибор 11.

Устройство работает следующим образом.

Когда источник и приемник находятся в зоне межнолюсного зазора, возникает максимальный сигнал интенсивности излучения. Ьсли же источник и приемник находятся в зоне, где ноток излучения перекрыт телом слитка / или электрода 2 возникает соответственно нулевой сигнал или сигнал фона.

При достаточно узкой зоне коллимации поток излучения будет близок к «плоскости излучения, и на выходе устройства 4 измерения интенсивности при движении источника и приемника из зоны межэлектродного промежутка сигнал скачкообразно надает от максимального до мипимального значений. Если зона коллимации не настолько узка, чтобы пренебречь «высотой потока, на выходе устройства 4 возникает сигнал, который не является релейным, а имеет переходную зону от максимального до нулевого значений. Выходной сигнал устройства 4 поступает через усилитель 5 на электронное реле 6, которое срабатывает при умепьщении интенсивности излучения, соответствующем достижению потоком излучения границы промежутка. Таким образом фиксируются границы зоны межэлектродного промежутка.

Реле 6 при срабатывании изменяет направление вращения исполнительного механизма 7, который перемещает жестко связанные источник и приемник. Когда измерительная система доходит до границ зазора, поступает импульс, изменяющий направление вращения двигателя перемещения источника и приемника, движущихся в обратную сторону до другой границы зазора; далее цикл повторяется. Таким образом, источник и приемник совершают сканирующее движепие от Bepxneio торца слитка до нижнего торца электрода и

обратно в течение всей плавки, проходя каждый раз путь в одном паправлепии, равпый длине межэлектродного промежутка. При скорости движения системы значительно больщей скорости плавления слитка последней

можно пренебречь. В этом случае удобней производить отсчет показаний при движении системы от слитка к электроду, так как уровень слитка значительно меньще меняется во время движения датчика, чем уровень электрода. Длина межэлектродного промежутка определяется углом поворота вала двигателя перемещепия источника и приемника излучения. Сигнал устройства для измерения величины перемещения источника и приемника

(или угла поворота вала двигателя), состоящего из фотоимпульсного датчика 8, счетчика имнульсов 9, преобразователя 10 «цифра-аналог, поступает на вторичный прибор 11, который отградуирован в единицах длииь1 зазора. В случае применения пневматического или гидравлического двигателя длина промежутка определяется длиной перемещепия порщня.

Предмет изобретения

Способ определения межэлектродного промежутка в вакуумной дуговой печи путем просвечивания промежутка коллимированным

потоком ядерного излучения и измерения изменения его интенсивности после прохождения через промежуток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, указанный поток перемещают вдоль оси промежутка до

появления резкого уменьшения его интенсивности, соответствующего границе газовой среды с негазовой, например с верхним уровнем металла в кристаллизаторе, затем осуществляют перемещение потока в противоположную сторону также до резкого уменьшения его интенсивности и определяют величину перемещения потока между двумя границами, которая равна величине межэлектродного промежутка.