Устройство контроля количества электричества при электролитическом рафинировании металлов Советский патент 1982 года по МПК C25C3/20 

1

Изобретение относится к цветной . металлургии и может быть использовано для автоматизации процессов электролиза металлов в частности меди и никеля.

Контроль количества электричества, потребляемого сериями ванн при электролитическом рафинировании металлов, необходим как для регулирования технологического процесса, так и для определения технико-экономических показателей процесса,одним из которых является коэффициент использования тока, характеризующий работу цеха в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля длительности анодной кампании никелевых электролизеров, согласно которому ток серии измеряется с помощью шунта и потенциометра. Встроенный в потенциометр преобразователь .преобразует величину

тока в аналоговый сигнал, например в давление сжатого воздуха. Этот сигнал интегрируется интегрирующим прибором, который снабжен импульсным устройством, формирующим 1 импульс после прохождения определенного количества электричества. Импульс в виде напряжения постоянного тока подается на индивидуальные для каждой серии электромагнитные счетчики через

to нормально открытые контакты электромагнитных реле. В случае, если электролизер находится в работе,кон- такт соответствующего реле замкнут и IS импульсы проходят на счетчик; если ; же электролизер отключен контакт соответствующего реле разомкнут и прохождение импульсов н счетчик заблокировано 20

Недостатками известного устройства являются наличие большого количества ненадежных электромагнитных счетчиков; пбгрешность в суммировании импульсов, зависящая от длительности периода интегрирования, уменьшение длительности периода интегрирования требует увеличения емкости каждого счетчика; отсутствие возможности сопряжения счетчиков с ЭВМ, что не поз воляет автоматизировать процесс вычисления технико-экономических показателей работы серий и цеха в целом; неудобная форма представления большого объема выходной информации. Цель изобретения - повышение надежности, снижение погрешности контроля количества электричества, прошедшего через каждую серию,и обеспечение возможности подключения устрой ства к ЭВМ для дальнейшей обработки результатов учета расхода электроэнергии. Цель достигается тем, что в устройстве, имеющем счетчик амперчасов в общей цепи питания серии, датчики состояния серии, применены сумматор импульсов, поступающих от счетчика амперчасов, блок считывания импульсов, сборка, на входы которой поступают сигналы от датчиков состояния всех серий, формирователь сигнала ну левого -состояния сумматора, схемы со падения включенного и отключенного состояния серий, триггеры, к.1вючи и блок памяти. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график работы серий. На электролизерах 1 установлены датчики 2 состояния серий, имеющие два выхода, соответствующие включенному и отключенному состоянию, которые соединены с вторыми входами схем 3 и совпадения. Все выходы датчико состояния серий дополнительно объеди нены в сборку 5, выход которой соединен с блоком 6 считывания импульсов, а выход этого блока соединен с входом сумматора 7 импульсов, на первый вход которого поступают импульсы от счетчика 8 амперчасов. Выходы схем совпа дения, соединенных с датчиком состоя ния каждой серии, подключены соответ ственно к нулевым и единичным входам триггеров 9, выходы которых подключены на второй вход ключей 10, а первый вход - объединен и соединен с выходом сумматора. Выход каждого ключа соединен с соответствующей ячейкой блока 11 памяти, где накапливается и хранится информация о количестве электричества, прошедшего через каждую серию. На фиг. 2 представлены изменения количества электричества, потребляе/ирго сериями ванн в течение времени .tfa) ; моменты включения и отключения отдельных серий в течение времени t, ((Г,б,г-); величины подсчитанных с помсицью предлагаемого устройства количества электричества, прошедшего мере, каждую серию ванн, ((,в ;ж) . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все триггеры и сумматор установлены в нулевое состояние. Допустим, устройство включается в момент времени tp, когда все серии ванн цепи электролиза включены (см. фиг. 2(Г,,г) . Датчики 2 состояния серий переводятся во включенное состояние и подготавливают схемы 3 ,совпадения. Формирователь 12 формирует и выдает импульс нулевого состояния сумматора на все первые входы схем 3 и совпадения. В зависимости от сигналов, поступающих от датчиков состояния серии, выходные импульсы схем совпадения устанавливают триггеры 9 в положение, соответствующее включеннсзму или отключенному состоянию серий. Выходные сигналы триггеров подготавливают ключи 10. Блок 6 считывания импульсов, получив сигнал от сборки 5 считывает информацию сумматора 7, которая накопилась в нем за время () и направляет ее через подготовленные ключи в соответствующие ячейки блока памяти всех работающих серий до отключения серии. На фиг. 2 (д,е,} показано количество электричества Q, прошедшее через серии и записанное в ячейки блока 11 памяти, соответствующих серий. После окончания записи, накопленного в сумматоре 7 количества электричества, сформированный сигнал нулевого состояния сумматора с выхода формирователя 12 поступает на первые входы схем совпадения и вызывает срабатывание схемы k совпадения, подготовленной импульсом с выхода датчика состояния серии. Выходной сигнал этой схемы совпадения переводит триггер 9 в состояние О и, тем самым, закрывает ключ 10. В момент времени t (см. фиг. 25) включается серия и датчик 2 выдает импульс включенного состояния серии на второй вход схемы 3 совпадения 5 и сборку 5. Так как в течение времени t серия была отключена и ключ 10 закрыт, накопленная в сумматоре информация о количестве электри чества, прошедшего через цепь электролиза за это время, поступает только в ячейки памяти работающих в этот период времени серии. После обнуления сумматора 7 импульс формирователя 12 поступает на все схемы совпа дения и вызывает срабатывание подготовленной схемы 3 совпадения, выходной сигнал которой переводит триг гер 9 в состояние 1 и тем самым подготавливает ключ 10. На фиг. 2 (5,е ,х) показано количество электричества Qj. прошедшее через серии за время t работы цепи электролиза и записано в ячейки блока 11 памяти, соответствующих серии. Аналогичным образом происходит работа устройства ив другие моменты времени ta, t, tc-, t, как это показано на фиг. 2 (бГ,5,г,(,е,71с) при включении и отключении отдельных серий цепи электролиза. За время tg- t работы цепи элект ролиза в ячейкф блока памяти записы вается первая серия - Q + Qg А. ч.; вторая серия - t Qfe+ Q А.Ч.; серия 1-n - ЛЯ.- Qb Q4 А.Ч. Экономия отиспользования предлагаемого устройства 100-150 тыс.руб. для одного завода. Формула изобретения Устройство контроля количества электричества при электролитическом э6 рафинировании металлов, содержащее счетчик амперчасов в общей цепи пи тания серии и датчики состояния серии, имеющие два выхода, соответствующих включенному и отключенному состоянию серий, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения погрешности, в него дополнительно введены сумматор импульсов. блок считывания импульсов, сборка, формирователь импульсов, схемы совпадения включенного и отключенного состояния серий, триггеры, ключи и блок памяти, при этом первый вход сумматора импульсов соединен со счетчиком амперчасов, второй вход - с выходом блока считывания ипульсов,вход этого блока - с выходом сборки, вход которой соединен со всеми выходами датчиков состояний серий, первый выход сумматора импульсов подключен к первым входам всех ключей, второй выход - ко входу формирователя импульсов, выход которого соединен с первыми входами всех схем совпадения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами датчиков состояния серий, выходы каждой пары схем совпадений, подключенных к одному датчику, соединены со входами тригге ра, а выходы всех триггеров - с вторыми входами ключей, выходы которых подключены к соответствующим ячейкам блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. С 25 С 3/20, 1976.