Устройство для контроля уровняОТСАдОчНОй пОСТЕли Советский патент 1981 года по МПК B03B3/00 

Изобретение относится к измерению уровня и амплитуды отсадочной постели и может б|лть применено в коксохимической, металлургической и углеобогатительной отраслях проквлоленнос ти для измерения и регулирования режимов работы отсадочных машин. Известен следящий уровнемер, содержащий поплавок с ведущим магнитом направляющую трубу, в которой расположен магнит, соединенньй тросом с калиброваннь барабаном механического привода, связанного с преобразователем выходного сигнала и механизм контроля уровня 1. Однако в известном уровнемере ведущий магнит, установленный на поп лавке|, должен создавать сильное магнитнор поле,а поплавок необходимо из готовлять значительного объема, толь ко в этсми случае можно преодолеть си .пы трения в кинематических парах редуктора и механического привода, не разорвав магнитную связь между ведущим и ведомым магнитами. Кроме того, магнитная связь ведущего и восприйимёцощего элементов имеет низкие точность и надежность. Известно также устройство для кон троля уровня.отсадочной постели, содержащее поплавок, выполненный из магнитомягкого материала, направляющую немагнитную трубу с размещенным . в ней воспринимающим элементом, соединенньм со следящей системой. Воспринимающий элемент представляет .собой цилиндрический магнит с осевым отверстием, в которое пропущен трос, и груз, причем магнит свободно лежит на грузе. Ведомый и ведущий (на поплавке) магниты сдвинуты относительно друг да|уга, чем повышается точность измерений. Применение следящего электропривода позволяет снизить напряженность магнитной связи между ведущим и воспринимающим элементами, уменьшить оОьем поплавка и повысить надежность работы уровнемера . Недостатками известного устройства являются его .низкие надежность и точность измерения при быстрых ичастых (0,5-2 Гц) измерениях уровня, что имеет место в отсадочных машинах. При алстрых изменениях уровня нарушается магнитная связь между ведущим и воспринимающим элементе следящей системы, что не позволяет применить известное устройство для замера уровня и .амплитуды пульсаций отсадочной постели. При частых колебаниях механическ привод быстро изнашивается. Цель изобретения - повьииение точности контроля. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено амплитудным анализатором изменения уровня постел )а воспринимахжций элемент выполнен в |виде дифференциально-трансформаторно катушки с сердечником из магнитомягкого материала, при этом вькод воспринимающего элемента подключен к амплитудному ангшизатору, который подключен к следящей системе. На чэртеже изображено предлагаемо устройство. Устройство контроля содержит кол ценой поплавок 1, выполненный из магнитомягкого материала, направляю щую немагнитную абразивоустойчивую трубу 2, воспринимающий элемент в ви де дифтрансформаторной катушки с магнитомягким сердечником 3, выход которой подключен на вход фазочувствительного усилителя 4, реверсивный двигатель 5, редуктор б, барабан 7, трос 8, указатель 9 положения и ампл тудный анализатор 10. Фазочувствительный усилитель 4, реверсивный двигатель 5, редуктор 6, барабан 7 и ТРОС В представляют собой следящую систему. Длина дифтрансформаторной катушки 3 равна удвоенной максимальной амплитуде колебаний отссщочной посте ли, а высота поплавка 1 - половине длины катушки 3. Поплавок 1, помещенный в камеру отсадочной машины, занимает такой уровень, где плотность отсадочной по стели равна плотности поплавка. Он совершает коле1бательиле двиажения (частотой 0,5-2 Гц совместно с отс дочной постелью под воздействием пульсируквдего потока воды, подаваемой через реието. К первичной ойиотке дифференциаль но-трансформаторной катушки 3 подве Дано переменное напряжение питания, наводящее в сердечнике магнитный по ток, который, закыкаясь через поплавок 2, индуцирует ЭДС во вторичной обмотке дифтрансформаторной xaTSTiiKH В зависимости от положения поплавка на выходе дифтрансформаторной катушки 3 индуцируется напряжение различ ной амплитуды и фазы. Ф зочувствительный усилитель 4 формирует импульсы, усиливает их и вццает на управлякяцую обмотку реверсивного двигателя 5. Двигатель 5 вра щает редуктор б и барабан 7 в зависимости от фазы напряжения на заходе дифтрансформаторной катушки 3 в ту или другую сторону. При этом трос 8, наматываясь или сматываясь с барабана 7, поднимает или опускает дифтрансформаторную катушку 3. Таким образом происходит слежение за уровнем, на котором находится поплавок 1. Редуктор б имеет дополнительную пару зубчатых колес, которая трансформирует многооборотное вращение барабана 7 в однооборотное вращение указателя 9 положения. Следящая система, включающая усилитель 4, двигатель 5, редуктор б, барабан 7 и трос 8, настроена таким образом, что не реагирует на колебание поплавка 1, вызванное пульсацией отсадочной постели (частота 0,5 Гц и выше) возле установившегося значения уровня. Изменение среднего значения уровня отсадочной постели в отсадочных машинах медленное (не выше 0,003 Гц), и следящая система успевает отслеживать его. . Выход катушки 3 подсоединен также на вход амплитудного анализатора 10. Поплавок 1, поднимаясь вверх от среднего значения уровня, индуцирует на выходе дифтрансформаторной катушки 3 ЭДС определенной фазы с амплитудой, пропорциональной высоте подъема поплавка 1. При движении вниз от среднего значения уровня фаза ЭДС изменяется на 180°, а амплитуда ее пропорциональна величине опускания поплавка 1 . На выходе амплиту дного анализатора получают сигнал амплитуды колебаний поплавка 1, равный сумме величин подъема и опускания поплавка 1 от среднего значения уровня. Для повышения точности и чувствительности измерений высоту поплавка 1 необходимо выбирать минимально возможную, однако она не может быть меньше половины длины дифтрансформаторной катушки 3, так как в противном случае нарушается пропорциональность зависимости напряжения на выходе дифтрансформаторной катушки 3 от амплитуды колебаний отсадочной постели. Поэтому длина катушки 3 выбрана равной удвоенной величине максимальной амплитуда колебаний отсадочной постели, а высота поплавка 1 - равной половине длины катушки 3. Поплавок 1, находясь вверху от среднего значения уровня, .перекрывает полностью одну из вторичных полуобмоток дифтрансформаторной катушки, а находясь внизу - другую. На выходе катушки 3 получаются максимальные по напряжению сигналы. Если высота поплавка 1 меньше длины вторичной полуобмотки (меньше половины длины дифтрансформаторной катушки 3), то поплавок 1, находясь в крайнем положении, не перекрывает ее полностью и, следовательно, максимальный сигнал на выходе катушки 3 появляется до того, как поплавок достигает экстремального значения амплитуды колебаний отсадочной постели.