Устройство для автоматического бесконтактного регулирования вязкости стекломассы Советский патент 1974 года по МПК C01N11/00 

1

Изобретение относится к автоматическому бесконтактному регулированию вязкости стекломассы автоматического питателя стеклоформующей машины.

При определенном химическом составе вязкость стекломассы зависит только от температуры. Непременным условием хорошей работы питателя стеклоформующей машины является сохранение заданного температурного режима капли, что означает стабильное сохранение определенной и наиболее оптимальной вязкости.

Известны устройства для определения вязкости, содержаш,ие контролируюш.ий орган и преобразователь информации.

Цель изобретения - обеспечить надежное регулирование температурной однородности стекломассы для поддержания определенной вязкости.

Это достигается тем, что контролируюший орган выполнен в виде щелевой диафрагмы, линзы, фоторезистора и модулирующего диска с отверстиями по радиусу, расположенного между линзой и фоторезистором и соединенного с синхронным двигателем, а выход фоторезистора соединен с преобразователем информации, который включает в себя усилительно-формирующий блок, соединенный с дискриминатором серии импульсов и с двумя идентичными каналами пороговых импульсных делителей частоты нижнего и верхнего уровней, содержащие два зарядных устройства, дискриминаторы нижнего и верхнего уровней и два триггера, соединенные с блоком

сигнализации и с суммирующим устройством анализатора числа капель, вышедших из зоны допуска, а выход дискриминатора серии импульсов соединен с блоком сигнализации и схемой сброса зарядных устройств, выход которой соединен со счетчиком импульсов серии импульсов, нагруженного на схему включения измерения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Контролирующий орган устройства содержит щелевую диафрагму 1 и линзу 2, образующие оптическую плоскость, перпендикулярную к падению капли стекломассы 3 (светящегося тела). Иа оптическую плоскость направлеп чувствительный слой фоторезистора 4. Между линзой 2 и фоторезистором 4 расположен модулирующий диск 5, имеющий по радиусу отверстия. Диск приводится во вращение синхронным двигателем 6. Фоторезистор 4 подключен на вход преобразователя информации. В его состав входит усилительноформирующий блок 7, выходы которого нагружены на дискриминатор серий импульсов 8 и па два идентичных канала пороговых импульсных делителей частоты нижнего и верхнего уровней. Каналы пороговых импульсных делителей частоты содержат зарядные устройства 9 и 10, дискриминаторы нижнего 11 и верхнего 12 уровней, управляемые задатчиками порогов срабатывания 13, 14 и триггеры 15, 16. Выходы триггеров 15, 16 подсоединены к блоку сигнализации 17 и к суммирующему устройству 18 анализатора числа капель, вышедших из зоны допуска. Анализатор числа капель состоит из суммируюш,его устройства 18, ключа 19, запоминаюш,его устройства 20 и измерительной схемы 21. Измерительная схема имеет два выхода на измерительный прибор 22 и выход 23 - на регистрирующие приборы и регулятор. Выход дискриминатора серий импульсов 8 соединен со схемой сброса 24 зарядных устройств 9 и 10, схемой возврата триггеров 25 и блоком сигнализации 17. Выход схемы 24 соединен также со счетчиком серий импульсов 26, нагруженным на схему включения измерения 27. Схема включения измерения 27 управляет работой ключа 19 и схемой сброса 28 суммирующего устройства 18.

Усилительно-формирующий блок 7 представляет собой импульсный усилитель, на выходе которого включен формирователь прямоугольных импульсов на триггере Шмитта, и собранный на ждущем мультивибраторе формирователь импульсов равной длительности.

Дискриминатор серии импульсов содержит интегрирующую цепь и дискриминатор на триггере Шмитта.

Зарядные устройства состоят из схем линейных зарядов, зарядных емкостей и транзисторных ключей разряда.

Зарядные емкости нагружены на дискриминаторы нижнего 11 и верхнего 12 уровней, имеющие потенциометры для установки норогов срабатывания дискриминаторов.

Блок сигнализации состоит из индикаторных ламп («меньше), («норма), («больще) и схемы отключения сигнализации. К выходу триггеров подключено суммирующее устройство анализатор числа капель.

Измерительная схема собрана на катодных повторителях по мостовой схеме. Измерительная диагональ моста включена на измерительный прибор 22 с нулем посередине щкалы и имеет выходы 23 на регулятор.

Счетчик серий импульсов представляет собой ступенчатый делитель частоты с коэффициентом деления, равным 10. Счетчик состоит из схемы линейного заряда, зарядной емкости и порогового дискриминатора.

Схема включения измерения содержит ждущий мультивибратор с эмиттерной времязадающей цепью.

Светящееся тело 3, пролетая оптическую плоскость, образованную щелевой диафрагмой 1 и линзой 2, через отверстия вращающегося модулирующего диска 5 засвечивает фоторезистор 4. На вход усилительно-формирующего блока 7 ностунает серия импульсов с частотой

г, N

F п,

60

где F - частота следования имнульсов, гц; Л - скорость вращения диска, об/мин; п - количество отверстий, расположенных по радиусу диска.

Количество импульсов в серии, поступающей на вход усилительно-формирующего блока, при пролете одного тела через оптическую плоскость будет К. F-t где /С - количество импульсов в серии;

t - время пролета телом фокусирующей

плоскости, сек.

На выходе усилительно-формирующего блока при пролете светящимся телом оптической плоскости появляется серия импульсов равной длительности. Количество импульсов в серии пронорционально времени нролета светящегося тела через оптическую плоскость.

Серия импульсов равной длительности с выхода усилительно-формирующего блока 7

поступает на зарядные устройства 9 и 10, которые обеспечивают счет (накопление) импульсов путем равноступенчатого заряда емкости, а также быстрый разряд емкости после окончания серии импульсов.

Схемы линейных зарядов зарядных устройств обеснечивают равенство ступенек напряжений на зарядных емкостях.

Напряжение на зарядных емкостях сравнивается с заданными компенсирующими нанряжениями с помощью дискриминаторов 11, 12. Когда напряжения на зарядных емкостях достигнут установленных пороговых значений, дискриминаторы вырабатывают сигналы, по которым определяются момент равенства напряжений. В качестве пороговых дискриминаторов в схеме используются ждущие мультивибраторы с эмиттерными времязадающими ценями. В исходном состоянии оба транзистора мультивибратора закрыты. Серией

импульсов от усилительно-формирующего блока зарядные емкости ступенчато заряжаются. Нри выполнении условия

,

где I t/c I - напряжение на зарядных конденсаторах, пропорциональное времени пролета светящегося тела; пор - пороговое значение напряжения

срабатывания дискриминатора. мультивибратор сработает, и на выходе его появляется импульс положительной полярности. Одновременно происходит разряд зарядной емкости. Пороги срабатывания дискриминаторов 11, 12 устанавливаются с помощью потенциометров таким образом, чтобы при пролете светящегся тела, длина которого превышает минимально допустимое значение, срабатывает дискриминатор нижнего уровня 11, а при пролете тела, длина которого превышает максимально допустимое значение,

срабатывает дискриминатор верхнего уровня 12. Разность иороговых напряжений дискриминаторов нижнего и верхнего уровней образует ширину канала дискриминаторов, онределяющую зону заданного донуска длины светящегося тела.

Импульсы с выходов дискриминаторов 11, 12 поступают на запуск триггеров 15, 16. При срабатывании дискриминатора нижнего уровня импульсом запуска с него триггер 15 перебрасывается; нри срабатывании дискриминатора верхнего уровня перебрасывается триггер 16. Состояния триггеров сохраняются до поступления следующей серии импульсов, т. е. до начала контроля длины очередного светящегося тела. Схема возврата триггеров 25, дифференцируя передний фронт импульса дискриминатора серии импульсов 8, выдает импульс сброса, который перебрасывает триггеры в исходное состояние.

Для контроля за длиной каждого светящегося тела на выходы триггеров 15, 16 подключен блок сигнализации, включающий индикаторные лампы «меньше, «норма, «больше и схему отключения сигнализации. Последняя контактами своего реле разрывает цепь питания индикаторных ламп на время контроля длины светящегося тела, тем самым исключая мигание индикаторных ламп. Срабатывание реле схемы отключения сигнализации происходит при подаче на его вход импульса от дискриминатора серий импульсов.

Сигнальная лампа «меньше включается, если предыдущая серия импульсов, поступивших с усилительно-формирующего блока, не вызвала срабатывания дискриминаторов и переброса триггеров 15, 16, т. е. длина контролируемого светящегося тела оказалась меньшей допустимой величины.

Лампа «норма включается при срабатывании дискриминатора нижнего уровня и переброса триггера 15, сигнализируя о том, что длина контролируемого светящегося тела находится в допустимых пределам.

Включение сигнальной лампы «больше указывает на срабатывание верхнего уровня, т. е. длина контролируемого светящегося тела оказалась больше установленного значения.

Отсутствие сигнала в измерительной диагонали моста измерительной схемы означает, что длина всех десяти проконтролированных светящихся тел находится в установленной зоне допуска или имеется равное количество тел с длиной, большей и меньшей установленного значения.

Если в процессе анализа группе из десяти светящихся тел зарядная емкость измерительной схемы зафиксирует менее 10 срабатываний дискриминаторов, то в диагонали моста появится ток. Этот ток будет пропорционален количеству тел, имеющих длину, меньшую установленного значения. Аналогично в случае преобладания тел с длиной, большей установленного значения, напряжение на зарядной емкости измерительной схемы увеличится пропорционально увеличению числа срабатываний дискриминаторов и при включении измерения прибор зафиксирует преобладание тел, имеющих большую длину. Направление тока в диагонали моста изменится в противоположную сторону. Показания прибора будут пропорциональны

количеству тел, длина которых вышла из допустимой зоны.

Счетчик серий импульсов 26 обеспечивает периодическое (через десять серий) срабатывание схемы включения измерения. С нриходом 10 импульса пороговый дискриминатор счетчика серий импульсов срабатывает и выдает импульс, который усиливается и подается на схе.му включения измерения.

25

Предмет изобретения

Устройство для автоматического бесконтактного регулирования вязкости стекломассы на выходе автоматического питателя стеклоформующей машины, содержащее контролирующий орган и преобразователь информации, отличающееся тем, что, с целью

обеспечения надежного регулирования температурной однородности стекломассы для поддержания определенной вязкости, контролирующий орган выполнен в виде щелевой диафрагмы, линзы, фоторезистора и модулирующего диска с отверстиями по радиусу, расположенного между линзой и фоторезистором и соединенного с синхронным двигателем, а выход фоторезистора соединен с преобразователем информации, который включает в

себя усилительно-формирующий блок, соединенный с дискриминатором серии импульсов и с двумя идентичными каналами пороговых импульсных делителей частоты нижнего и верхнего уровней, содержащих два зарядных

устройства, дискриминаторы нижнего и верхнего уровней и два триггера, соединенные с блоком сигнализации и с суммирующим устройством анализатора числа капель, вышедших.из зоны допуска, а выход дискриминатора серии импульсов соединен с блоком сигнализации и схемой сброса зарядных устройств, выход которой соединен со счетчиком серии импульсов, нагруженного на схему включения измерения.