Устройство для регулирования загрузки сырьевых материалов в стекловаренную печь Советский патент 1980 года по МПК C03B3/00 

материалов в стекловаренную печь, содержащее фотоприемник с диафрагмой, осветитель, направляющий световой луч под углом к поверхности стекломассы, загрузчик, кинематически связанный с ис полниТельным двигателем, триггер, элемент совпадения, счетчик, регистр памяти элемент квантования и задатчик уровня, причем фотоприемник соединен с одним входом триггера, выход которого подключен к одному входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к элементу квантования, выход элемента совпадения соединен через счетчик со входом регистра памяти, снабжено масштабкрующим преобразователем, регулятором, задатчиком и дополнительным фотоприемником с диафрагмой, причем один аход масштабирующего преобразователя соединен с задатчиком, другой вход соединен с выходом регистра памяти, выход масштабирующего преобразователя подключен к одному входу регулятора, другой вход которого соединен с задатчиком уровня, выход регулятора подключен к исполнитепьному двигателю, а другой вход триггера подключен к дополнительному фотоприемнику.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемой устройства для регулирования загрузки сырьевьрс материалов в стекловаренную печь.

Устройство содержит осветитель 1, фотоприемники 2 и 3 с диафрагмами 4 .и 5, элемент квантования 6, задатчик 7 масштабирующий преобразователь 8, регистр памяти 9, .регулятор Ю, задатчик уровня 11, поверхность стекломассы 12 загрузчик 13с исполнительным двигателем 1-4, источник света 15, двигатель 16,. обтюратор 17с профилем спирали Архимеда, объектив 18, триггер 19, элемент совпадения 20 и счетчик 21.

Устройство работает следующим образом. Световой поток из осветителя 1 при помощи источника света 15 и объектива 18 направляется на поверхность стекломассы 12. Вращаемый двигателем 16 обтюратор 17 равномерно перекрывает изображение источника света 15, образуя в фокальной плоскости объекта 18 перемещающуюся границу свет-тень. Световой поток, отразившись от поверхности стекломассы 12, образует в плоскости установки фотоприемников 2 и 3 равномерно перемещающееся изображение границы свет-тень. При этом диафрагмы 4 и 5, ограничивая апертуру фотоприемников 2 и 3, позволяют- точно фиксировать моменты пересечения фотоприемни- ков изображением границы cвe -тень. Сигналы фотоприемников 2 и 3, возникающие при последовательном пересечении И.Х границей свет-тень, поступают на входы схемы 6 измерения временного интервала. Сигнал фотоприемника, пересеченного границей первым, например, фотоприемника 2 перебрасывает триггер

19в единичное состояние, при котором на его выходе формируетсзг управляющий импульс, поступающий на один из входов элемента совпадения 20,

Сигнал фотоприемника 3 перебрасывает триггер 19 в нулевое состояние. Таким образом, длительность управляющего импульса на входе элемента совпадения

20равна контролируемому временному интервалу между сигналами фотоприемников 2 и 3, Схема 7 квантования вьщает на второй вход элемента совпадения 2О квантую1Ш 9 импульсы стабилизированной частоты. Счетчик 21 осуществляет подсчет коли.чеетва импульсов, укладывающахся во временной интервал между сигналами фотоприемников. Полученный цифрогГой код .с выхода счетчика 21 поступает в регистр 9, в памяти которого хранится до получения результатов следующего замера.

Сигнал, пропорциональный измеренному временно1у€у интервалу, с выхода регистра 9 поступает на один из входов масштабирующего преобразователя 8, на второй аход которого с задатчика 7 поступает сигнал, пропорциональный базовому расстоянию между фотоприемниками 2 и 3. Преобразователь 8 осущесвляет деление выходного сигнала схемы 6 1змерения временного интервала на. сигнал задатчика 7 базового расстояния Выходной сигнал масщтабирующего преобразователя 8 прямо пропорционален врменному интервалу между сигналами фотоприемников 2 и 3 и обратно пропор- ционален расстоянию между ними.

Сигнал, пропорциональный уровню стекломассы в печи, с въгхода масштабирующего преобразователя 8 поступает на один из аходов регулятора 1О, где сравнивается с сигналом задатчика уровня 11. Когда уровень стекломассы в пе;чи Н соответствует заданному значению, сигналы преобразователя 8 и задатчика 11 равны и разность и.х равна нулю При отсутствии разбаланса на входе регулятора Ю, управляющий сигнал его не меняется и скорость вращения исполнительного двигателя 14 загрузчика 13 остается постоянной. Соответственно не меняется и расход в печь сырьевых мате риалов (шахты и стеклобоя). При отклонении уровня от заданного значения, например, при понижении до уровня Нл, вреМенной интервал между сигналами фотоприемников 2 и 3 уменьшается. Соответственно, выходной сигнал пре образователя 8 также уменьшается и ст новится меньше заданного на величину, пропорциональную отклонению уровня от заданного значения. Регулятор 10 вьщеляет разность между измеренным и заданным значениями уровня и в зависимости от величины разбаланса изменяет скорость вращения двигателя 14, который с помощью загрузчика 13 изменяет расход сырьевых материалов в печь до устранения разбаланса. При перекосе отражающей поверхности отраженные лучи смещаются на определенный угол. Соответственно, моменты пересечения фотоприемников изображение границы свет-тень также сдвигаются во времени на определенную величину. При этом интервал между сигналами фотоприемников остается неизменным, так как оба сигнала сдвигаются во времени на одну и ту же величину. Инвариантность контролируемого интервала времени от перекоса отражаюш.ей поверхности зеркала стекломассы позволяет обеспечить высокую точность измерения и стабилизации уровня в печи. Формула изобретения Устройство для регулирования загрузки сьфьевых материалов в стекловаренную печь, содержащее фотоприомник с диафрагмой, осветитель, направляющий световой луч под углом к поверхности стекломассы, загрузчик, кинематически связанный с исполнительным двигателем, триггер, элемент совпадения, счетчик, регистр памяти, элемент квантования и задатчик уровня, причем фотоприемник соединен с одним входом триггера, выход которого подключен к одному входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к элементу квантования, выход элемента совпадения соединен через счетчик со.входом регистра памяти, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности стабилизации уровня печи, оно снабжено масштабирующим преобразователем, регулятором, задатчиком и дополнительным фотоприемником с диафрагмой, причем один вход масштабирующего преобразователя соединен с задатчиком, другой вход соединен с выходом регистра памяти, выход масштабирующего преобразователя подключен к одному входу регулятора, другой вход которого соединен с задатчиком уровня, выход регулятора подключен к исполнительному дйигателю, а другой вход триггера подключен к дополнительному фотоприемнику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1.2О7.1ОЗ, кл. 42е 24, i960. 2.Авторское свидетельство СССР № 529995, кл. С ОЗ В 45/2. 1975 (прототип).