Sarana teknis pengukuran dan kontrol dalam pengecoran

Peningkatan efisiensi dan kualitas kontrol proses pengecoran terkait dengan penyelesaian masalah pengukuran dan kontrol berbagai parameter teknologi yang mempengaruhi jalannya proses atau merupakan indikator kualitas utama. Parameter tersebut dalam pengecoran meliputi:

• tingkat pengisian bahan yang dibebankan di pabrik peleburan, serta di gerbong departemen untuk persiapan campuran dan campuran;

• tingkat logam cair dalam cetakan pengecoran;

• massa, konsumsi, kepadatan, konsentrasi dan komposisi kimia dari berbagai bahan;

• kelembaban, suhu, fluiditas atau kemampuan bentuk dari campuran;

• komposisi kimia dan suhu lelehan, dll.

Kontrol parameter ini sulit, karena selain persyaratan biasa untuk akurasi, kecepatan, sensitivitas, stabilitas karakteristik yang dikenakan pada semua sensor, untuk sensor yang dipasang di pengecoran, diperlukan persyaratan tambahan untuk kekuatan, ketahanan terhadap bahan agresif, suhu tinggi , debu, getaran, dll.

Kontrol parameter teknologi yang paling penting dalam proses pengecoran tidak sepenuhnya diselesaikan, dan pengembangan lebih lanjut dari metode dan alat pengukuran dan kontrol baru diperlukan, dengan menggunakan hasil studi statistik, perhitungan parameter dengan indikator tidak langsung menggunakan pengontrol, teknologi komputer modern, dll.

Sensor level

Sensor Level Bahan Pengecoran Mereka banyak digunakan dalam sistem kontrol untuk menyiapkan dan mengisi muatan dalam unit peleburan, menyiapkan campuran, dan menuangkan lelehan ke dalam cetakan.

Persyaratan utama untuk sensor level adalah keandalan operasional yang tinggi, karena operasi atau kegagalan yang salah menyebabkan situasi darurat dalam proses teknologi: luapan atau pengosongan wadah, unit peleburan, luapan atau kekurangan logam dalam cetakan, dll.

Dalam sistem kontrol untuk persiapan pengisian dan pengisian unit peleburan di pengecoran, ramrod, winch, tuas, kontak, termostatik, fotolistrik, dan sensor level lainnya digunakan.

Sensor tingkat muatan secara struktural dibuat dalam bentuk ramrod baja yang bergerak di rongga yang dikontrol turret. Piston diartikulasikan dengan rocker, yang digerakkan oleh elektromagnet dan kembali ke posisi semula dengan pegas.

Ketika tegangan dari motor dialirkan ke sirkuit listrik, cam berputar, yang secara berkala menutup kontak yang terletak di sirkuit relai perantara. Relai, saat digerakkan, menyalakan elektromagnet yang membawa batang pembersih ke area terkontrol kubah.

Jika tidak ada muatan di ruang yang dikendalikan, piston, saat bergerak, menutup kontak di sirkuit relai sinyal, yang mengeluarkan pulsa perintah untuk mengisi muatan di kubah.

Sensor tingkat winch adalah blok berputar dengan kabel fleksibel, di salah satu ujungnya ada beban yang ditangguhkan. Perangkat dipasang di tikungan berongga khusus di atas jendela pengisian kubah. Untuk melindungi lutut dari paparan suhu tinggi, lutut terus menerus ditiup dengan udara terkompresi.

Pengoperasian sensor dan sistem pemuatan diblokir sedemikian rupa sehingga bongkar muat kepala dimulai saat beban diangkat, dan penurunan beban dimulai hanya setelah bongkar muat kepala berikutnya.

Sensor tingkat tuas terdiri dari tuas yang dipasang di bata besi cor kubah dan batang dengan pegas di ujungnya dipasang kontak awal. Saat kubah terisi penuh, tuas memasuki rongga bata dan kontak terbuka. Ketika muatan turun di bawah tuas, tuas ditekan oleh pegas, kontak menutup dan memberikan sinyal muatan ke telinga berikutnya.

Sensor yang dijelaskan memiliki desain sederhana dan dapat diproduksi di pengecoran apa pun. Namun, keberadaan komponen bergerak mengurangi keandalannya dalam kondisi suhu tinggi, polusi gas, dan debu. Sensor yang lebih andal berdasarkan penggunaan sifat fisik bahan bermuatan dan gas limbah, termasuk kontak listrik, termostatik, fotolistrik, radioaktif, pengukur, dll.

Sensor level pengisian daya dengan kontak listrik ia memiliki desain dan desain sirkuit yang sederhana, yang telah menyebabkan penggunaannya yang luas dalam sistem pengisian daya.

Sensor terdiri dari empat kontak, diisolasi dengan kemasan asbes, dipasang di batu bata besi cor di bagian atas pasangan bata kubah. Tingkat pengaturan kontak bertepatan dengan tingkat manajemen bahan pengisian yang ditentukan.

Ujung luar kontak dihubungkan berpasangan dan termasuk dalam rangkaian relai sinyal. Jika tingkat muatan berada dalam batas yang ditentukan, kontak di seluruh muatan menutup rangkaian koil relai sinyal. Ketika level turun di bawah nilai yang ditetapkan, relai mati dan memberi sinyal untuk mengisi daya batch.

Sensor termostatik Anda Aries biaya didasarkan pada penggunaan termostat kamar mandi. Saat mengisi daya atau saat tingkat muatan turun selama proses peleburan di bawah nilai yang telah ditentukan, gas kubah tidak terhalang, bahkan naik tanpa memasuki termostat. Ketika muatan akan mencapai tingkat kontrol tertentu, lapisan muatan menciptakan resistensi terhadap aliran bebas gas panas ke atas dan beberapa gas memasuki saluran termostat, yang menghasilkan sinyal untuk menghentikan penarikan.

Sensor tingkat radioaktif berdasarkan penyerapan muatan radiasi radioaktif. Karena daya serap bahan pengisi puluhan kali lebih tinggi daripada daya serap udara, ketika muatan turun di bawah tingkat kontrol, intensitas radiasi penghitung meningkat dan perangkat elektronik mengeluarkan sinyal kontrol ke sistem beban. Kobalt radioaktif digunakan sebagai sumber radiasi.

Sensor level untuk material curah dan cair dalam hopper

Mereka banyak digunakan untuk mengontrol tingkat bahan pengisi dan cetakan di hopper perangkat pensinyalan elektroda dan kapasitif... Dasar kerja perangkat pensinyalan tersebut adalah ketergantungan hambatan listrik (kapasitas listrik) antara elektroda pada sifat-sifat media.

Perangkat pensinyalan konduktometri memberikan kontrol yang andal terhadap level material curah dalam hopper dengan resistansi sirkuit sinyal tidak lebih dari 25 mOhm. Perangkat pensinyalan dua elektroda dengan dua relai keluaran digunakan untuk kontrol dua posisi dan pensinyalan level.

Di departemen pencampuran pengecoran, bersama dengan perangkat pensinyalan elektronik, mereka menggunakan radioaktif serta sensor tingkat mekanik.

Di antara sensor mekanis, sensor diafragma adalah yang paling umum karena kesederhanaan desain dan kemudahan perawatannya.

Sensor diafragma terdiri dari elemen elastis dengan bingkai penjepit dan sakelar mikro. Pasang di dinding botlock. Ketika tingkat bahan yang dikendalikan lebih tinggi dari kerangka penjepit perangkat pensinyalan, tekanan dari bahan dipindahkan ke elemen elastis (membran), yang, berubah bentuk, menekan batang sakelar mikro penutup ° Sirkuit sinyal.

Sensor keberadaan material pada konveyor

Sensor keberadaan material pada konveyor sistem transportasi aliran, serta pada sabuk, celemek, pengumpan bergetar memungkinkan untuk memastikan kontrol dan pengoperasian sistem yang berkelanjutan untuk mengontrol proses pemberian dan pencampuran.

Dalam sistem pencampuran melter yang mereka gunakan sensor elektromekanis untuk keberadaan muatan pada pengumpan, yaitu sisir logam yang dipasang di atas pengumpan, yang pelatnya dipasang pada engsel dan menyimpang tergantung pada ketebalan bahan pada pengumpan.

Desain lain dari sensor elektromekanis diketahui, tetapi penggunaannya terbatas karena masa pakai yang singkat dan kebutuhan untuk memilih ukuran dan bahan probe dalam setiap kasus tertentu.

Sensor kontak listrik (perangkat pensinyalan) berbeda dari yang elektromekanis dalam peningkatan keandalan dan pertukaran.

Di antara sensor non-kontak, mereka menempati tempat khusus sensor kapasitif untuk keberadaan material di konveyor, ditandai dengan desain sederhana dari elemen sensitif dan keandalan yang tinggi.

Elemen sensitif sensor kapasitif terdiri dari dua pelat logam berinsulasi datar yang dipasang rata di bawah sabuk konveyor. Sebagai sirkuit pengukur, sebagai aturan, autogenerator digunakan, di sirkuit umpan balik yang menghubungkan elemen sensitif.

Ketika material muncul di sabuk konveyor, kapasitansi elemen sensitif berubah, yang menyebabkan osilasi osilator putus dan mengaktifkan relai sinyal.

Sensor kontrol pengisian cetakan

Sistem kontrol untuk proses penuangan logam cair ke dalam cetakan pengecoran ini memiliki counter dengan nilai besar dan bentuk pengisian.

Sensor elektromagnetik adalah elektromagnet dengan koil relai yang termasuk dalam rangkaian. Letakkan di atas formulir Oh... Saat mengisi cetakan, logam naik dan mengisi alur yang tertutup di sepanjang kontur.

Ketika arus bolak-balik mengalir melalui kumparan elektromagnet dalam loop tertutup logam cair, EMF diinduksi dan medan magnet muncul berinteraksi dengan medan elektromagnet. Ini mengubah resistansi induktif koil dan relai keluaran memberikan sinyal untuk menyelesaikan cetakan dan menghentikan pengecoran.

Sensor fotometrik termasuk filter inframerah yang dipasang di atas keluaran formulir, penerima dan penguat dengan relai sinyal.

Saat mengisi bentuk logam cair, sinar cahaya mengenai filter cahaya dan kemudian ke penerima. Sinyal keluaran penerima diperkuat oleh penguat dan diumpankan ke koil relai sinyal, yang mengeluarkan perintah yang sesuai ke sistem pengisian daya. Sensor tersebut efektif bila digunakan untuk mengontrol pengisian cetakan pasir-tanah liat dengan kandungan logam tinggi.

Sensor kelembaban

Sensor samar digunakan dalam sistem kontrol proses pencampuran untuk mendapatkan cetakan dan pasir inti dengan sifat teknologi tertentu.

Data konduktometri kelembaban ibu dibuat dalam bentuk probe logam yang dipasang di runner atau di hopper. Menggunakan sensor bersama dengan perangkat koreksi suhu memungkinkan stabilisasi sifat campuran.

Sensor kelembaban kapasitifDan adalah kapasitor yang elektrodanya adalah rol pelari dan cincin logam, diisolasi dari badan pelari, dipasang di alur bawah pelari sepanjang diameter bagian dalam rotasi rolnya.

Untuk kontrol otomatis terus menerus dari kadar air dalam bahan bergerak, sensor aliran kapasitif yang menarik, yang memungkinkan untuk menyediakan pengukuran kadar air non-kontak dalam bahan bergerak.

Perlu dicatat bahwa metode kontrol listrik yang ada (konduktometri, kapasitif, induktif, dll.) Hanya dapat digunakan dalam kasus di mana faktor-faktor seperti komposisi ukuran butiran campuran, kandungan bahan pengikat dan aditif, keseragaman distribusinya, tingkat pemadatan dan suhu tetap konstan.

Mencapai keteguhan parameter ini dengan tidak adanya sistem untuk persiapan dan stabilisasi sifat bahan awal memungkinkan metode kontrol kualitas pasir cetakan selama persiapannya sesuai dengan sifat teknologi utama: cetakan, pemadatan, fluiditas, fluiditas, dll.

Sensor suhu

Untuk mengontrol suhu logam cair banyak digunakan metode kontak dan non-kontak. Pengukuran berbasis aplikasi termokopel perendaman Dan pirometer dengan desain berbeda.

Termokopel submersibledirancang untuk penggunaan jangka panjang, mengandung lapisan pelindung termokopel dan alat kelengkapan berpendingin air. Termoelektroda biasanya terbuat dari kawat platina.

Termokopel yang digerakkan otomatis memberikan reproduktifitas pembacaan yang baik dengan penggunaan berulang dan terputus-putus tanpa mengubah sambungan termal dan tutup pelindung. Dalam kebanyakan kasus, termokopel ini digunakan untuk mengontrol suhu rendaman baja cair di tanur listrik.

Mengukur suhu lelehan cairan dengan metode kontak (termokopel perendaman) sulit dilakukan karena resistansi tip pelindung yang tidak mencukupi, perubahan karakteristik kalibrasi termokopel, dan alasan lainnya. Juga, singkatnyavPengukuran berkala sabuk tidak dapat memberikan gambaran yang benar tentang keadaan suhu seluruh massa besi cair.

Itu sebabnya mereka tersebar luas di pengecoran metode kontrol suhu non-kontak, yang memungkinkan untuk melakukan pengukuran berkelanjutan jangka panjang dan menggunakan hasilnya dalam sistem kontrol.

Pengenalan industri metode non-kontak memungkinkan Anda untuk mengecualikan pengaruh pada hasil pengukuran terak dan film lain pada permukaan besi cor, serta parameter media perantara (debu, kandungan gas, dll.). Gunakan untuk pengukuran suhu non-kontak pirometerpandangan aliran atau permukaan logam ini bergantung pada lokasi pelebur atau sendok.

Sensor untuk komposisi kimia

V pengecoran yang paling luas adalah metode kimia dan fisika-kimia untuk mengontrol komposisi kimia paduan.

Untuk mengurangi durasi operasi dan analisis persiapan, langkah-langkah organisasi dan teknis dikembangkan untuk mempercepat proses analisis.

Dalam hal ini, pertanyaan tentang mekanisasi dan otomatisasi persiapan sampel, pengangkutannya ke laboratorium, serta pembuatan perangkat untuk merekam dan mengirimkan data analitik ke sistem manajemen menjadi sangat penting.

Seiring dengan metode kimia dan fisika-kimia, dalam beberapa tahun terakhir, metode fisik digunakan untuk analisis cepat: termografi, spektral, magnetik, dll.