Устройство для контроля положения изделий в термическом агрегате Советский патент 1982 года по МПК C21D11/00 

Изобретение относится к черной металлургии и другим отраслям промышленности, в которых применяются агрегаты с роликовым либо шагающим подоМ для нагрева и термообработки изделий Известно устройство для контроля положения изделий в термическом агрегате, например в нагревательной печи, содержащее фотореле либо щеточные контактные датчики 1 }. Недостатки известного устройства с фотореле заключаются в ложных срабатываниях из-за засветки фотоголовки пламенем либо излучением от клад-; ки печи. Щеточные контактные датчики в печах работают также ненадёжно в условиях высоких температур. Кроме того, они непригодны для фиксации положения изделий с нетокопроводящей поверхностью. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля положения изделий в термическом агрегате (печи). содержащее контактный водоохлаждаемый неприводной ролик, установленный: в печи на опорах, изолированных относительно металлоконструкций печи, и выходной электрический блок С2 . Недостатки этого устройства заключаются в сложности выполнения изоляции ролика и труб охлаждения от металлоконструкций печи и земли и невозможности контроля положения изделий из диэлектриков либо металлических изделий с нетокопроводящей поверхностью, например изделий с полимерными покрытиями, литых заготовок, поверхность которых содержит включения из песчаной футеровки и т.п. Цель изобретения - повышение надежности контроля. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит якорь, установленный на валу неприводного ролика, датчик углового перемещения, чувствительный элемент которого выполнен с возможностью взаимодействия с указанным якорем, схему счета импульсов и блок контроля прерывания импульсов входные цепи которых соединены с выходом датчика углового перемещения, схему совпадения, к входам которой подсоединены выходы блока контроля прерывания импульсов и схемы счета, усилитель или реле, подсоединенные к выходу схемы совпадения, а также . элемент выдержки времени, через который выход схемы совпадения соеди | нен с цепью сброса схемы счета. При этом блок контроля прерывания импульсов состоит из формирователя, схемы ИЛИ-НЕ, двух схем ИЛИ и двух элементов выдержки времени, причем входом блока является вход формирователя, выход формирователя через последовательно соединенные схему ИЛИ-НЕ и первый элемент выдержки времени соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и через вторую схему ИЛИ и второй элемент выдержки с вторым входом первой схемы ИЛИ, а выход первой схемы ИЛИ - выход блока На фиг. 1 показана электрическая функциональная схема устройства; на фиг. 2 - то же, блока контроля прерывания импульсов; на фиг, 3 установка устройства на проходной термической печи с роликовым ходом; на фиг. - то же на двухкамерной печи с шагающими балками. Устройство содержит якорь 1, закрепленный на валу ролика 2, который установлен на границах между отдельными зонами (камерами) термического агрегата на одном уровне с приводным роликами. Рядом с якорем 1 смонтирован бесконтактный датчик 3 (например генераторный датчик ще/1евого типа) таким образом, что выступы якоря 1 входят в щель датчика 3. К выходу датчика 3 подключены входные цепи блока i контроля прерывания импульсо и схема 5 счета, осуществляющая счет до двух. Выходные сигналы блока k схемы 5 счета подаются на выходы схемы 6 совпадения (И), К выходу схемы б совпадения подключен выходно усилитель 7, а также вход элемента 8 выдержки времени, выход которого соединен с цепью сброса схемы 5 счет Блок k контроля прерывания импуль сов может быть выполнен в виде формирователя 9 с выходами которого связаны входы двух логических элементов ИЛИ-НЕ 10 и ИЛИ 11, к выходам которых подключены элементы 12 и Об4 13 выдержки времени. Выходные сигналы с элементов 12 и 13 поступают на входы логического элемента И ИЛИ, являющегося выходным узлом блока контроля прерывания импульсов. Неприводной ролик 2 монтируется на рольганге проходной термической печи между приводными роликами 15 соседних зон. Аналогичным образом он устанавливается консольно между приводными роликами 16 загрузочного рольганга двухкамерной печи с шагающими балками 17, В высокотемпературных термических агрегатах неприводной ролик 2, как и в известном устройстве, выполняют водоохлаждаемым. В камерах выдержки и охлаждения подвода воды не требуется. Устройство работает следующим образом. При подходе контролируемого изделия к зоне (камере) термического агрегата, поступление в которую необходимо фиксировать, начинает вращаться неприводной ролик 2. Выступы якоря 1 поочередно входят в щель бесконтактного датчика 3, на выходе которого появляется серия импульсов. Появление второго импульса фиксирует схема 5 счета. Во время входа изделия в данную зону (камеру) на выходе формирователя 9 блока 1 контроля прерывания импульсов циклически возникают импульсы напряжения. Соответственно поочередно появляются импульсы на выходах логических элементов 10 и 11, Выдержка времени элементов 12 и 13 выбирается таким образом, чтобы при расчетной скважности импульсов сигналы через эти элементы не проходили. После входа изделия в контролируемую зону (камеру) термического агрегата неприводной ролик 2 останавливается. При этом возможны два ,варианта взаимного расположения зубчатого якоря 1 и бесконтактного датчика 3, Если один из выступов якоря 1 перекрывает датчик 3, то непрерывный сигнал возникает на выходах логических элементов 9, 11, 13 и I, т,е, на выходе блока k ):онтроля прерывания импульсов, В. результате на обоих входах схемы 6 совпадения имеются сигналы, и на выходе этой схемы появляется сигнал, который формирует на училителе 7 выходной импульс,приводящий, например, на проходной печи к включению режима автоматического покачивания изделия на роликах 15 для , длительного нагрева в данной зоне, а в печи с шагающими балками - к отключению роликов 1б входного роль ганга и включению привода шагающих балок 17 второй камеры. Через выдер ку времени элемента 8 поступает си|- нал на цепь сброса схемы 5 счета, которая возвращается в исходное состояние. На выходах схемы 6 совпаде йия и усилителя 7 сигналы исчезают. Если при остановке ролика 2 бесконтактный датчик 3 не перекрыт выс тупом якоря 1, то сигнал на выходе формирователя 9 отсутствует, вследс вие чего он возникает на выходах логических элементов 10, 12 и . Далее схема работает аналогично опи санному; При появлении переднего конца следующего изделия вновь начинает вращаться якорь 1. В начале новой серии импульсов с датчика 3 снова появляется сигнал на выходе схемы счета до двух 5 и т.д. Так, например, бесконтактный датчик может быт выполнен не с щелевым, а с плоским чувствительным элементом, вместо выходного усилителя 7 может быть включено маломощное, например, герк новое реле и т. Экономический эффект от внедрени изобретения составляет 7000 руб. в год на одном агрегате. Формула изобретения 1. Устройство для контроля полож ния изделий в термическом агрегате, содержащее неприводной ролик с вало установленным на опорах а стенах агрегата, и выходной электрический блок, отличающееся тем что, с целью повышения надежности контроля, оно дополнительно содержит датчик углового перемещения вала неприводного ролика, схему счета импульсов и блок контроля прерывания импульсов, входы которых соединены с выходом датчика углового перемещения, схему совпадения, к входам которой подсоединены выходы блока конроля прерывания импульсов и схемы счета импульсов, усилитель, соединенный с выходом схемы совпадения, а также элемент выдержки времени, через который выход схемы совпадения соединен с цепью сброса схемы счета. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля прерывания импульсов состоит из формирователя, схемы ИЛИ-НЕ, двух схем ИЛИ и двух элементов выдержки времени, причем входом блока является вход формирователя, выход формирователя через последовательно соединенные схему ИЛИ-НЕ и первый эле,мент выдержки времени соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и через схему ИЛИ и второй элемент выдержки времени - с вторым входом первой схемы ИЛИ, а выход первой схемы ИЛИвыход блока. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что чувствительный элемент датчика углового перемещения выполнен с возможностью взаимодействия с якорем, установленным на валу неприводного ролика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Марголин Ш,М. Датчик для автоматизации позиционных металлургических механизмов. М., ин-т Черметинформация. Экспресс-информация, 1978, сер, 15, вып. 2. 2.Проект Гипромеза № 22295 -2 СБ, 1979.

J 9

Г4

ft

5//

1}

Фиг.2

ЛтаУ

ЗомаШ JL

( ( 5 ш.Д

f7 / 3