วิธีการทางเทคนิคในการวัดและควบคุมในโรงหล่อ

การปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของการควบคุมกระบวนการหล่อเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาการวัดและการควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีต่างๆ ที่ส่งผลต่อกระบวนการหรือเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพหลัก พารามิเตอร์ดังกล่าวในโรงหล่อรวมถึง:

• ระดับการชาร์จวัสดุที่มีประจุในโรงงานถลุงเช่นเดียวกับในถังของแผนกสำหรับการเตรียมส่วนผสมและส่วนผสม

• ระดับของโลหะเหลวในแม่พิมพ์หล่อ

• มวล การบริโภค ความหนาแน่น ความเข้มข้น และองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุต่างๆ

• ความชื้น อุณหภูมิ การไหล หรือความสามารถในการขึ้นรูปของสารผสม

• องค์ประกอบทางเคมีและอุณหภูมิของสารที่ละลาย เป็นต้น

การควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้ทำได้ยาก เนื่องจากนอกเหนือจากข้อกำหนดตามปกติสำหรับความแม่นยำ ความเร็ว ความไว ความเสถียรของคุณลักษณะที่กำหนดในเซ็นเซอร์ทั้งหมด สำหรับเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในโรงหล่อ จำเป็นต้องมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับความแข็งแรง ความต้านทานต่อวัสดุที่ก้าวร้าว อุณหภูมิสูง , ฝุ่น , แรงสั่นสะเทือน ฯลฯ

การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดในกระบวนการหล่อไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์และจำเป็นต้องมีการพัฒนาวิธีการและวิธีการวัดและควบคุมใหม่เพิ่มเติมโดยใช้ผลการศึกษาทางสถิติการคำนวณพารามิเตอร์โดยใช้ตัวบ่งชี้ทางอ้อม ตัวควบคุม,เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เป็นต้น

เซ็นเซอร์ระดับ

เซ็นเซอร์วัดระดับวัสดุสำหรับโรงหล่อ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมสำหรับการเตรียมและชาร์จประจุในหน่วยการหลอม การเตรียมส่วนผสม และการเทหลอมลงในแม่พิมพ์

ข้อกำหนดหลักสำหรับเซ็นเซอร์วัดระดับคือความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานสูง เนื่องจากการทำงานที่ผิดพลาดหรือความล้มเหลวนำไปสู่สถานการณ์ฉุกเฉินในกระบวนการทางเทคโนโลยี: การล้นหรือการเทออกจากภาชนะ หน่วยหลอมเหลว การล้นหรือการบรรจุโลหะในแม่พิมพ์น้อยเกินไป เป็นต้น

ในระบบควบคุมสำหรับการเตรียมการชาร์จและการชาร์จหน่วยหลอมในโรงหล่อ ให้ใช้กระทุ้ง กว้าน คันโยก หน้าสัมผัส อุณหภูมิ โฟโตอิเล็กทริก และเซ็นเซอร์ระดับอื่นๆ

เซ็นเซอร์ระดับ ประจุถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของเหล็กกระทุ้งเคลื่อนที่ในช่องควบคุมของป้อมปืน ลูกสูบถูกประกบด้วยกระเดื่องซึ่งขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าและกลับสู่ตำแหน่งเดิมด้วยสปริง

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าจากมอเตอร์กับวงจรไฟฟ้า ลูกเบี้ยวจะหมุนซึ่งจะปิดหน้าสัมผัสที่อยู่ในวงจรรีเลย์ระดับกลางเป็นระยะ เมื่อสั่งงานรีเลย์จะเปิดแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำแท่งทำความสะอาดเข้ามาในพื้นที่ควบคุมของโดม

หากไม่มีประจุในพื้นที่ควบคุม ลูกสูบในขณะที่เคลื่อนที่จะปิดหน้าสัมผัสในวงจรรีเลย์สัญญาณ ซึ่งออกคำสั่งพัลส์เพื่อชาร์จประจุในโดม

เซ็นเซอร์ระดับเครื่องกว้าน เป็นบล็อกหมุนที่มีสายเคเบิลยืดหยุ่นที่ปลายด้านหนึ่งซึ่งโหลดถูกระงับ อุปกรณ์นี้ติดตั้งในโค้งกลวงพิเศษเหนือหน้าต่างเติมของโดม เพื่อป้องกันเข่าจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง จะมีการเป่าอย่างต่อเนื่องด้วยลมอัด

การทำงานของเซ็นเซอร์และระบบโหลดถูกปิดกั้นในลักษณะที่การขนถ่ายของหัวเริ่มต้นขึ้นเมื่อยกของโหลดขึ้น และการลดโหลดจะเริ่มขึ้นหลังจากการขนหัวถัดไปเท่านั้น

เซ็นเซอร์ระดับคันโยก ประกอบด้วยคันโยกที่ติดตั้งในอิฐเหล็กหล่อของโดมและแกนที่มีสปริงที่ส่วนท้ายซึ่งติดตั้งหน้าสัมผัสเริ่มต้น เมื่อโดมเต็มคันโยกจะเข้าสู่โพรงของอิฐและเปิดหน้าสัมผัส เมื่อประจุไหลลงมาใต้คันโยก สปริงจะบีบสปริง หน้าสัมผัสจะปิดและส่งสัญญาณการชาร์จไปยังหูข้างถัดไป

เซ็นเซอร์ที่อธิบายมีการออกแบบที่เรียบง่ายและสามารถผลิตได้ในโรงหล่อทุกแห่ง อย่างไรก็ตาม การมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้จะลดความน่าเชื่อถือในสภาวะที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น มลพิษจากก๊าซ และฝุ่นละออง เซ็นเซอร์ที่เชื่อถือได้มากขึ้นตามการใช้คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุที่มีประจุไฟฟ้าและก๊าซเสีย ซึ่งรวมถึงแบบสัมผัสไฟฟ้า เทอร์โมสแตติก โฟโตอิเล็กทริก กัมมันตภาพรังสี มาตรวัด ฯลฯ

เซ็นเซอร์ระดับการชาร์จพร้อมหน้าสัมผัสไฟฟ้า มีการออกแบบและการออกแบบวงจรที่เรียบง่าย ซึ่งนำไปสู่การใช้อย่างกว้างขวางในระบบการชาร์จ

เซ็นเซอร์ประกอบด้วยหน้าสัมผัสสี่จุด หุ้มฉนวนด้วยแร่ใยหิน ติดตั้งในอิฐเหล็กหล่อที่ด้านบนของโดมก่ออิฐ ระดับการจัดเรียงของหน้าสัมผัสนั้นสอดคล้องกับระดับการจัดการวัสดุการชาร์จที่ระบุ

ปลายด้านนอกของหน้าสัมผัสเชื่อมต่อเป็นคู่และรวมอยู่ในวงจรรีเลย์สัญญาณ หากระดับประจุอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด หน้าสัมผัสทั่วประจุจะปิดวงจรคอยล์รีเลย์สัญญาณ เมื่อระดับต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ รีเลย์จะปิดและให้สัญญาณเพื่อชาร์จแบทช์

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ Ur ราศีเมษ ค่าธรรมเนียมขึ้นอยู่กับการใช้เทอร์โมสตัทในห้องน้ำ เมื่อทำการชาร์จหรือเมื่อระดับการชาร์จลดลงระหว่างกระบวนการหลอมเหลวต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ ในความเป็นจริงแล้ว ก๊าซโดมจะลอยขึ้นโดยไม่มีสิ่งกีดขวางโดยไม่ต้องเข้าสู่เทอร์โมสตัท เมื่อประจุถึงระดับการควบคุมระดับหนึ่ง ชั้นประจุจะสร้างความต้านทานต่อการผ่านของก๊าซร้อนอย่างอิสระ และก๊าซบางส่วนจะเข้าสู่ช่องเทอร์โมสแตท ซึ่งสร้างสัญญาณเพื่อหยุดการคายประจุ

เซ็นเซอร์ระดับกัมมันตภาพรังสี ขึ้นอยู่กับการดูดกลืนประจุของรังสีกัมมันตภาพรังสี เนื่องจากความสามารถในการดูดซับของวัสดุที่ใช้ในการชาร์จนั้นสูงกว่าความสามารถในการดูดซับของอากาศหลายสิบเท่า ดังนั้นเมื่อประจุลดลงต่ำกว่าระดับควบคุม ความเข้มของการแผ่รังสีของตัวนับจะเพิ่มขึ้นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงส่งสัญญาณควบคุมไปยังระบบโหลด โคบอลต์กัมมันตภาพรังสีใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสี

เซ็นเซอร์ระดับสำหรับวัสดุเทกองและของเหลวในฮอปเปอร์

ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมระดับการบรรจุและการขึ้นรูปวัสดุในกรวย อิเล็กโทรดและอุปกรณ์ส่งสัญญาณแบบคาปาซิทีฟ... พื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์ส่งสัญญาณดังกล่าวคือการพึ่งพาความต้านทานไฟฟ้า (ความจุไฟฟ้า) ระหว่างขั้วไฟฟ้ากับคุณสมบัติของตัวกลาง

อุปกรณ์ส่งสัญญาณแบบคอนโทรเมตริก ให้การควบคุมระดับของวัสดุจำนวนมากในกรวยที่เชื่อถือได้โดยมีความต้านทานของวงจรสัญญาณไม่เกิน 25 mOhm อุปกรณ์ส่งสัญญาณสองขั้วที่มีรีเลย์เอาต์พุตสองตัวใช้สำหรับการควบคุมสองตำแหน่งและการส่งสัญญาณระดับ

พวกเขาใช้ในแผนกผสมของโรงหล่อพร้อมกับอุปกรณ์ส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ระดับกัมมันตภาพรังสีและเชิงกล.

ในบรรดาเซ็นเซอร์เชิงกล เซ็นเซอร์ไดอะแฟรมเป็นเซ็นเซอร์ที่พบมากที่สุดเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายและการบำรุงรักษาง่าย

เซ็นเซอร์ไดอะแฟรมประกอบด้วยชิ้นส่วนยืดหยุ่นพร้อมกรอบหนีบและไมโครสวิตช์ ติดตั้งเข้ากับตัวล็อกที่ผนัง เมื่อระดับของวัสดุที่ควบคุมสูงกว่ากรอบยึดของอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ความดันจากวัสดุจะถูกส่งไปยังองค์ประกอบยืดหยุ่น (เมมเบรน) ซึ่งจะกดแกนของไมโครสวิตช์ปิดวงจร Csignal เมื่อเปลี่ยนรูป

เซ็นเซอร์สำหรับการมีอยู่ของวัสดุบนสายพานลำเลียง

เซ็นเซอร์สำหรับการมีอยู่ของวัสดุบนสายพานลำเลียงของระบบขนส่งแบบไหล เช่นเดียวกับบนสายพาน ผ้ากันเปื้อน เครื่องป้อนแบบสั่น ช่วยให้มั่นใจในการควบคุมและการทำงานอย่างต่อเนื่องของระบบสำหรับการควบคุมกระบวนการจ่ายยาและการผสม

พวกเขาใช้ในระบบการผสมแบบละลาย เซ็นเซอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าสำหรับการมีประจุบนตัวป้อนซึ่งเป็นหวีโลหะที่ติดตั้งอยู่เหนือตัวป้อน แผ่นซึ่งติดอยู่กับบานพับและเบี่ยงเบนไปตามความหนาของวัสดุบนตัวป้อน

การออกแบบอื่นๆ ของเซ็นเซอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าเป็นที่ทราบกันดี แต่การใช้งานมีจำกัดเนื่องจากอายุการใช้งานสั้น และจำเป็นต้องเลือกขนาดและวัสดุของหัววัดในแต่ละกรณี

เซ็นเซอร์สัมผัสทางไฟฟ้า (อุปกรณ์ส่งสัญญาณ) แตกต่างจากระบบเครื่องกลไฟฟ้าในความน่าเชื่อถือและการแลกเปลี่ยนที่เพิ่มขึ้น

ในบรรดาเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสนั้นพวกมันครอบครองสถานที่พิเศษ เซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟสำหรับการมีอยู่ของวัสดุบนสายพานลำเลียงโดดเด่นด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนและความน่าเชื่อถือสูง

องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟประกอบด้วยแผ่นโลหะหุ้มฉนวนแบบเรียบสองแผ่นซึ่งติดอยู่ใต้สายพานลำเลียง ตามกฎแล้ววงจรการวัดจะใช้เครื่องกำเนิดอัตโนมัติในวงจรป้อนกลับที่เชื่อมต่อองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน

เมื่อวัสดุปรากฏบนสายพาน ความจุขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะเปลี่ยนไป ซึ่งทำให้การสั่นของออสซิลเลเตอร์แตกและเปิดใช้งานการถ่ายทอดสัญญาณ

เซ็นเซอร์ควบคุมการเติมแม่พิมพ์

ระบบควบคุมสำหรับกระบวนการเทโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์หล่อ มีตัวนับที่มีมูลค่าสูงและแบบฟอร์มการบรรจุ

เซ็นเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขดลวดรีเลย์รวมอยู่ในวงจร วางไว้บนแบบ อ๋อ... เมื่อเติมแบบหล่อแล้ว โลหะจะลอยขึ้นและเต็มตามร่องที่ปิดตามแนวเส้น

เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าในวงปิดของโลหะเหลว จะเกิด EMF และสนามแม่เหล็กจะปรากฏขึ้นโดยมีปฏิสัมพันธ์กับสนามของแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งนี้จะเปลี่ยนความต้านทานแบบเหนี่ยวนำของขดลวดและรีเลย์เอาต์พุตจะให้สัญญาณเพื่อทำให้แม่พิมพ์สมบูรณ์และหยุดการหล่อ

เซ็นเซอร์โฟโตเมตริก รวมถึงตัวกรองอินฟราเรดที่ติดตั้งอยู่เหนือเอาต์พุตของแบบฟอร์ม เครื่องรับ และเครื่องขยายสัญญาณพร้อมรีเลย์สัญญาณ

เมื่อกรอกแบบฟอร์มของโลหะเหลว ให้กระทบกับลำแสงของตัวกรองแสงแล้วไปที่ตัวรับ สัญญาณเอาต์พุตของเครื่องรับจะถูกขยายโดยเครื่องขยายสัญญาณและป้อนไปยังขดลวดของรีเลย์สัญญาณ ซึ่งจะออกคำสั่งที่เหมาะสมไปยังระบบการชาร์จ เซ็นเซอร์จะมีประสิทธิภาพเมื่อใช้ในการควบคุมการเติมแม่พิมพ์ดินทรายที่มีปริมาณโลหะสูง

เซ็นเซอร์ความชื้น

เซ็นเซอร์ที่คลุมเครือถูกนำมาใช้ในระบบควบคุมกระบวนการผสมเพื่อให้ได้ทรายหล่อขึ้นรูปและแกนกลางที่มีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีบางอย่าง

ข้อมูลความนำไฟฟ้าของมารดา ความชื้น ทำในรูปแบบของหัววัดโลหะที่ติดตั้งในทางวิ่งหรือในถัง การใช้เซ็นเซอร์ร่วมกับอุปกรณ์แก้ไขอุณหภูมิช่วยให้คุณสมบัติของส่วนผสมมีความเสถียร

เซ็นเซอร์ความชื้นแบบ Capacitiveและ เป็นตัวเก็บประจุที่มีอิเล็กโทรดเป็นลูกกลิ้งของรันเนอร์และวงแหวนโลหะซึ่งแยกออกจากตัวรันเนอร์ ติดตั้งอยู่ในรันเนอร์ด้านล่างของร่องตามเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของการหมุนของลูกกลิ้ง

สำหรับการควบคุมปริมาณความชื้นโดยอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องในวัสดุที่เคลื่อนไหว เซนเซอร์วัดการไหลแบบคาปาซิทีฟเป็นที่สนใจ ซึ่งทำให้สามารถตรวจวัดปริมาณความชื้นในวัสดุที่เคลื่อนที่แบบไม่สัมผัสได้

ควรสังเกตว่าวิธีการควบคุมไฟฟ้าที่มีอยู่ (conductometric, capacitive, inductive ฯลฯ ) สามารถใช้ได้เฉพาะในกรณีที่ปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบของขนาดเกรนของส่วนผสม เนื้อหาของสารยึดเกาะและสารเติมแต่ง ความสม่ำเสมอ การกระจายตัว ระดับการบดอัด และอุณหภูมิคงที่

การบรรลุความคงที่ของพารามิเตอร์เหล่านี้ในกรณีที่ไม่มีระบบสำหรับการเตรียมและการรักษาเสถียรภาพของคุณสมบัติของวัสดุเริ่มต้นช่วยให้สามารถควบคุมคุณภาพของทรายขึ้นรูปในระหว่างการเตรียมตามคุณสมบัติทางเทคโนโลยีหลัก: การขึ้นรูป การบดอัด การไหล การไหล เป็นต้น

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เพื่อควบคุมอุณหภูมิของโลหะเหลวใช้วิธีการสัมผัสและไม่สัมผัสอย่างกว้างขวาง การวัดตามการใช้งาน เทอร์โมคัปเปิลแช่ และ ไพโรมิเตอร์ของการออกแบบต่างๆ.

เทอร์โมคัปเปิลใต้น้ำออกแบบมาเพื่อการใช้งานระยะยาว มีการเคลือบป้องกันเทอร์โมคัปเปิล NS และอุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ เทอร์โมอิเล็กโทรดมักทำจากลวดแพลทินัม

เทอร์โมคัปเปิลที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติช่วยให้สามารถอ่านค่าซ้ำได้ดีเมื่อใช้งานซ้ำๆ เป็นระยะๆ โดยไม่ต้องเปลี่ยนจุดเชื่อมต่อความร้อนและฝาครอบป้องกัน ในกรณีส่วนใหญ่ เทอร์โมคัปเปิลเหล่านี้ใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของอ่างเหล็กหลอมเหลวในเตาเผาไฟฟ้า

การวัดอุณหภูมิของของเหลวที่ละลายโดยวิธีการสัมผัส (เทอร์โมคัปเปิลแบบแช่) เป็นเรื่องยากเนื่องจากความต้านทานของปลายป้องกันไม่เพียงพอ การเปลี่ยนแปลงลักษณะการสอบเทียบของเทอร์โมคัปเปิล และเหตุผลอื่นๆ นอกจากนี้ ในระยะสั้นการวัดเป็นระยะของสายพานไม่สามารถให้แนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับสถานะอุณหภูมิของมวลเหล็กเหลวทั้งหมดได้

นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาแพร่หลายในโรงหล่อ วิธีการควบคุมอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสซึ่งทำให้สามารถทำการวัดต่อเนื่องระยะยาวและใช้ผลลัพธ์ในระบบควบคุมได้

การแนะนำวิธีการแบบไม่สัมผัสในอุตสาหกรรมช่วยให้คุณไม่มีอิทธิพลต่อผลการวัดของตะกรันและฟิล์มอื่นๆ บนพื้นผิวของเหล็กหล่อ เช่นเดียวกับพารามิเตอร์ของตัวกลาง (ฝุ่น ปริมาณก๊าซ ฯลฯ) ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส ไพโรมิเตอร์มุมมองของลำธารหรือพื้นผิวโลหะนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเครื่องหลอมหรือทัพพี

เซ็นเซอร์สำหรับองค์ประกอบทางเคมี

V โรงหล่อที่แพร่หลายที่สุดคือวิธีการทางเคมีและเคมีฟิสิกส์สำหรับการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสม

เพื่อลดระยะเวลาของการดำเนินการเตรียมการและการวิเคราะห์ มาตรการขององค์กรและทางเทคนิคจึงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเร่งกระบวนการวิเคราะห์

ในแง่นี้ คำถามเกี่ยวกับการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติในการเตรียมตัวอย่าง การขนส่งตัวอย่างไปยังห้องปฏิบัติการ ตลอดจนการสร้างอุปกรณ์สำหรับบันทึกและส่งข้อมูลการวิเคราะห์ไปยังระบบการจัดการมีความสำคัญเป็นพิเศษ

นอกเหนือจากวิธีการทางเคมีและเคมีฟิสิกส์แล้ว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการทางกายภาพก็ถูกนำมาใช้สำหรับการวิเคราะห์แบบด่วน เช่น เทอร์โมกราฟิก สเปกตรัม แม่เหล็ก เป็นต้น