Устройство для автоматического контроля границы зоны варки в стекловаренной печи Советский патент 1977 года по МПК C03B5/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КСШТРОЛЯ ГРА1:ИЦЫ зоны ВАРКИ В СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ

оляризатора и анализатора взаимно перепеникулярны, а регастрирующий блок подключен к ыходу интегратора, один из входов которого оединен с блоком синхронизации, другой вход нтегратора подключен через усилитель-диференциатор с фильтром, размещенным последоательно с фотоприемником перед анализатором.

На чертеже изображена схема устройства для контроля положения границы зоны варки, установленного на своде стекловаренной печи.

Устройство содержит источник 1 света с модулятором 2, оптическую систему, которая состоит из светоделительного кубика 3,; 1нзы 4, поляризатора 5, анализатора 6 и механизма 7 сканирования, фотоприемник 8, блок 9 синхронизации с дополнительным анализатором 10, дополнительным фотоприемником 11 и пороговым эле .ментом 12, регистратор 13, интегратор 14, усилитель-дифференциаюр 15 и фильтр 16. Устройство установлено в своде 17 стекловаренной печи в районе предполагаемой границы 18 между зоной 19, покрытой 1ШХТОЙ и варочной пеной, и зоной 20 чистого зеркала стекломассы.

Устройство работает следующим образом. Световой луч от источника 1 модулируется модулятором 2 и, проходя через поляризатор 5, поляризуется в определенной плоскости. Механизм 7 сканирования, например, вращающееся зеркйа ло, осуществляет сканирование поверхности стекломассы в районе границы 18.

Сканирование может производиться в продольном сечении печи построчно, при зтом расстояние между соседними продольными , в которых осуществляется сканирование, выбирается в зависимости от требуемой степени дискретности. Оппяеская линза 4 направляет сканирующий световой поток в печь через отверстие в своде 17 печи. Часть светового потока при помощи светоделительного кубика 3 направляется на анализатор 6 блока синхронизации 9. Анализатор б пропускает световой поток источника 1 на фотоприем шк 11, который через пороговый элемент 12 выдает на интегратор 14 сигнал, соответствующий началу отсчета. Направленный в печь световой поток попадает на поверхность стекломассы, часть которой отражает свет диффузно, вследствие рассеяния света поверхностью шихты и пены, а часть - зеркально. Qгpaжe fflый поверхностью стекломассы световой поток собирается оптической линзой 4 и при ПОМО1ЦИ светоделительного кубика 3 направляется на фотоприемник 8. Так как плоскость поляризации анализатора 6 перпендикулярна плоскости поляризащ1И поляризатора 5, зеркально, отраженный зоной 20 луч, полностью гасится, проходя через ар1Я.чизатор 6. При переходе луга через границу 1 8 варки в зону 19, покрытую ПИХТОЙ и пено)1, из-за диффулюго рассеяния про исхшшг деполяризация поляризованного спстопого пучка. В JTOM слушс отраже11Н 1н CRCT частично проходит аиалн:)атор 6 и часпечипасг фотоприемник 8. Фоновое излучение пеш отсекается при помощи фильтра 16, настроенного на частоту модуляции. Сипгал фотоприемника 8 поступает на вход усилителя-дифференциатора 15, который при пересечении лучом границы 18 и соответственно, изменении сигнала фотоприемника 8, формирует усиленный сигнал с крутым передним фронтом и выдает его на вход интегратора 14. Запуск интегратора 14 (начало отсчета времени) осуществляется

по сигналу блока 9 синхронизации. Выходное напряжение интегратора 14 линейно возрастает до появлешя на одном из его входов сигшла фотоприемника 8 о пересечении световым лучом границы 18 зоны варки. Таким образом, напряжение на выходе интегратора 14 пропорционально временному интервалу между сигналами блока 9 синхронизации и фотоприемника 8. Это напряжение, пропорциональное при постоянной скорости сканирования положению границы 18 зоны варки в печи, регистрирует регистратор 13.

Предлагаемое устройство позволяет значительно

повыси.ть точнх;ть контроля без усложнения устройства и снижения его надежное .-и. Несмотря на то, что отраженный зеркалом стекломассы световой поток значительно больще диффузно отраженного щихтой

и пеной светового потока, попадающего в поле зрения оптической системы, чувствительность фотоприем1шка к диффузно отраженному свету значительно выще, чем к зеркально отраженному, благодаря использованию пары поляризатор-анализатор с взаимно перпендикуЛЯрНЫМИ плоскостями поляризации. Устройство МОжет быть полностью собрано в одном корпусе, что значительно упрощает его эксплуатацию и обслуживание. Кроме того, устройство позволяет контролировать положение границы варки практически по всей щирине печи в любом продольном сечении без применения каких либо дополнительных элементов. По предварительным данным годовой экономический эффект от использования одного устройства на стекловаренной печи составит 5,5 тыс. руб.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля границы зоны варки в стекловаренной печи, содержащее модулятор, установленный перед источником света оптической системы, направляющей световой поток в стекловаренную печь, с механизмом скаш1рования, фотоприемник и регистрируюцшй блок отличающееся тем, что с целью повьшюния надежности и точности определения положения границы зоны варки, оно снабжено интегратором, усилителем-дифференциатором, фильтром, блоком синхронизации, полгризатором, расп шоженным на пути светового луча, и апализатсром, установленным на пути отраженного луча, причем плоскости поляризации поляризатора и анализатора взаимно перпендикулярны, а регистрирующий блок )то. к выходу HifrerpaTcipa. один из входов которого соединен с блоком синхронизации, друj558875

toft вход интегратора подключен через усилитель-диф1. Авторское свидетельство N 339512, М.Кл.

ференциатор с фильтром, размещенным последователь С 03 В 5/24,01.04.70, но с фотоприемником перед анализатором.

Источники информации, принятые во внимание2. Авторское свидетельство N 485076, М.Кл

при экспертизе:С 03 В 5/24, 12.06.73.

7////////////////////