鋳造工場における測定と制御の技術的手段

鋳造プロセス制御の効率と品質の向上は、プロセスの進行に影響を与える、または主要な品質指標であるさまざまな技術パラメータの測定と制御の問題の解決に関連しています。鋳造工場におけるそのようなパラメーターには次のものがあります。

• 製錬工場および混合物および混合物を調製する部門のホッパーにおける装入材料の装入レベル。

• 鋳型内の液体金属のレベル。

• さまざまな材料の質量、消費量、密度、濃度および化学組成。

• 混合物の水分、温度、流動性または成形性。

• 溶融物の化学組成と温度など

これらのパラメータの制御は困難です。なぜなら、すべてのセンサーに課せられる精度、速度、感度、特性の安定性に関する通常の要件に加えて、鋳造工場に設置されるセンサーの場合は、強度、攻撃的な材料に対する耐性、高温に対する追加の要件が必要となるためです。 、ほこり、振動など。

鋳造プロセスにおける最も重要な技術パラメータの制御は完全には解決されておらず、統計研究の結果を使用した、間接的な指標によるパラメータの計算を使用した、新しい測定および制御の方法および手段のさらなる開発が必要です。 コントローラー、現代のコンピューター技術など。

レベルセンサー

鋳造材料レベルセンサー 溶解ユニットでの装入物の準備と充填、混合物の準備、および溶解物の型への注入のための制御システムで広く使用されています。

レベルセンサーの主な要件は、高い動作信頼性です。誤った動作や故障は、技術プロセスにおける緊急事態（容器、溶解ユニットのオーバーフローまたは空、金型内の金属のオーバーフローまたは充填不足など）につながるためです。

鋳造工場の溶解ユニットの充填準備および充填のための制御システムでは、ラムロッド、ウインチ、レバー、接触センサー、サーモスタットセンサー、光電センサー、およびその他のレベルセンサーを使用します。

レベルセンサー 装薬は構造上、砲塔の制御されたキャビティ内を移動する鋼製ラムロッドの形で行われます。ピストンはロッカーで関節接続されており、ロッカーは電磁石によって駆動され、バネによって元の位置に戻ります。

モーターからの電圧が電気回路に印加されると、カムが回転し、中間リレー回路にある接点を定期的に閉じます。リレーが作動すると、電磁石がオンになり、クリーニング ロッドがドームの制御領域に移動します。

制御された空間に電荷がない場合、ピストンは移動するにつれて信号リレー回路の接点を閉じ、ドーム内の電荷を充電するためのコマンドパルスを発行します。

ウインチレベルセンサー フレキシブルケーブルが付いた回転ブロックであり、その一端に負荷が吊り下げられています。この装置は、ドームの充填窓の上の特別な中空の曲がり部分に取り付けられます。膝を高温への曝露から保護するために、圧縮空気が継続的に吹き付けられます。

センサーとローディングシステムの動作は、荷重が持ち上げられたときにヘッドのアンロードが開始され、次のヘッドのアンロード後にのみ荷重の下降が開始されるようにブロックされます。

レバーレベルセンサー ドームの鋳鉄レンガに取り付けられたレバーと、端に始動接点が取り付けられたバネ付きのロッドで構成されます。ドームが完全に荷重を受けると、レバーがレンガの空洞に入り、接点が開きます。充電器がレバーの下に下がると、レバーはバネによって圧迫され、接点が閉じて次の耳に充電信号を送ります。

説明したセンサーはシンプルな設計で、どの鋳造工場でも製造できます。ただし、可動部品の存在により、温度上昇、ガス汚染、粉塵の多い状況では信頼性が低下します。帯電した材料と排ガスの物理的特性の使用に基づいたより信頼性の高いセンサーには、電気接触、サーモスタット、光電、放射性、ゲージなどが含まれます。

電気接点付き充電レベルセンサー シンプルな設計と回路設計を備えているため、充電システムに広く使用されています。

センサーは、アスベストパッキンで絶縁された 4 つの接点で構成され、ドーム石積みの上部の鋳鉄レンガに取り付けられています。接点の配置レベルは、充電材料の指定された管理レベルと一致します。

接点の外側端はペアで接続されており、信号リレー回路に含まれています。充電レベルが指定された制限内にある場合、充電器の両端の接点が信号リレー コイル回路を閉じます。レベルが設定値を下回ると、リレーがオフになり、バッチを充電する信号が送られます。

U サーモスタットセンサー アリエス 料金は浴室のサーモスタットの使用に基づいています。充電中、または溶解プロセス中に充電レベルが所定の値を下回った場合、ドームガスは妨げられず、実際、サーモスタットに入ることなく上昇します。電荷が特定の制御レベルに達すると、電荷層が高温ガスの自由通過に対する抵抗を生み出し、ガスの一部がサーモスタットのチャネルに入り、排出を停止する信号が生成されます。

放射性レベルセンサー 電荷放射性放射線の吸収に基づいています。帯電材料の吸収能力は空気の吸収能力の数十倍であるため、帯電量が制御レベルを下回ると、カウンタの放射強度が増加し、電子機器は負荷システムに制御信号を発行します。放射性コバルトは放射線源として使用されます。

ホッパー内のバルク材料および液体材料のレベルセンサー

ホッパー内の充填および成形材料のレベルを制御するために広く使用されています。 電極および容量性信号伝達装置... このような信号伝達装置の動作の基礎は、電極間の電気抵抗（電気容量）が媒体の特性に依存することです。

導電率測定信号伝達装置 信号回路の抵抗が 25 mOhm 以下で、ホッパー内のバルク材料のレベルを確実に制御します。 2 つの出力リレーを備えた 2 電極信号デバイスは、2 位置制御とレベル信号に使用されます。

鋳造工場の混合部門では、電子信号装置とともに、 放射性レベルセンサーと機械式レベルセンサー.

機械式センサーの中で、ダイヤフラム センサーは設計が簡単でメンテナンスが容易なため、最も一般的です。

ダイヤフラムセンサーは、クランプフレームとマイクロスイッチを備えた弾性要素で構成されています。壁のボットロックに取り付けます。制御された物質のレベルが信号装置のクランプフレームよりも高い場合、物質からの圧力が弾性要素（膜）に伝達され、変形してマイクロスイッチ°C信号回路を閉じるロッドを押します。

コンベア上の材料の存在を検出するセンサー

流量輸送システムのコンベヤー、ベルト、エプロン、振動フィーダー上の材料の存在をセンサーで検出することにより、注入と混合のプロセスを制御するためのシステムの制御と連続運転を確実に行うことができます。

彼らが使用するメルター混合システムでは フィーダー上の電荷の存在を検出する電気機械センサーこれはフィーダーの上に取り付けられた金属製の櫛で、そのプレートはヒンジで固定されており、フィーダー上の材料の厚さに応じてずれます。

他の設計の電気機械センサーも知られていますが、耐用年数が短く、特定のケースごとにプローブのサイズと材質を選択する必要があるため、その使用は制限されています。

電気接触センサー（信号装置） 信頼性と互換性の向上において電気機械式のものとは異なります。

非接触センサーの中でも特別な位置を占めています コンベア上の材料の存在を検出する静電容量センサー、感応素子のシンプルな設計と高い信頼性が特徴です。

静電容量センサーの感応要素は、コンベア ベルトの下に同一平面上に取り付けられた 2 枚の平坦な絶縁金属プレートで構成されています。測定回路としては、原則として自動発電機が使用され、そのフィードバック回路には高感度素子が接続されています。

材料がコンベア ベルト上に現れると、感応素子の静電容量が変化し、発振器の発振が中断され、信号リレーが作動します。

金型充填制御センサー

液体金属を鋳型に注入するプロセスの制御システム。値の大きいカウンターと形状充填を備えています。

電磁センサー 回路に含まれるリレー コイルを備えた電磁石です。型の上に置きます おお… 型に詰めていくと金属が盛り上がってきて、輪郭に沿って閉じた溝を埋めていきます。

液体金属の閉ループ内の電磁石のコイルに交流が流れると、EMF が誘導され、電磁石の場と相互作用する磁場が現れます。これによりコイルの誘導抵抗が変化し、出力リレーが金型を完了して鋳造を停止する信号を出します。

測光センサー フォームの出力の上に取り付けられた赤外線フィルター、受信機、および信号リレーを備えたアンプが含まれます。

液体金属の形状を充填するとき、光フィルターの光線が受光器に当たります。受信機の出力信号はアンプによって増幅され、信号リレーのコイルに供給され、充電システムに適切なコマンドが発行されます。このセンサーは、金属含有量の高い砂粘土型の充填を制御するために使用すると効果的です。

湿度センサー

曖昧なセンサーは、特定の技術的特性を備えた鋳物砂や中子砂を得るために、混合プロセス制御システムで使用されます。

導電率測定データ母体の湿度 ランナーまたはホッパーに取り付けられた金属プローブの形で作られています。温度補正装置と併用することで混合物性状を安定させることができます。

静電容量式湿度センサーと は、電極がランナーのローラーと、ローラーの回転内径に沿って溝底ランナーに取り付けられたランナーの本体から絶縁された金属リングであるコンデンサです。

移動する材料の含水量を継続的に自動制御するには、移動する材料の含水量を非接触で測定できる容量性流量センサーが注目されます。

既存の電気制御方法（導電性、容量性、誘導性など）は、混合物の粒子サイズの組成、バインダーと添加剤の含有量、均一性などの要因が異なる場合にのみ使用できることに注意してください。それらの分布、圧縮度、温度は一定のままです。

出発材料の特性を調製および安定化するためのシステムがない場合でも、これらのパラメーターの一定性を達成することにより、成形、圧縮、流動性、流動性、などの主要な技術特性に従って、鋳物砂の調製中に鋳物砂の品質管理を行う方法が可能になります。等

温度センサー

液体金属の温度を制御するには、接触式および非接触式が広く使用されています。アプリケーションベースの測定 浸漬熱電対 と さまざまなデザインの高温計.

水中熱電対長期使用向けに設計されており、熱電対 NS 保護コーティングと水冷フィッティングが含まれています。熱電極は通常白金線で作られています。

自動駆動熱電対は、熱接点や保護キャップを交換することなく、断続的に繰り返し使用しても読み取り値の良好な再現性を実現します。ほとんどの場合、これらの熱電対は電気炉の溶鋼バスの温度を制御するために使用されます。

溶融液の温度を接触法（浸漬熱電対）で測定することは、保護チップの抵抗値不足や熱電対の校正特性の変化などにより困難です。また、要するに、ベルトの定期的な測定では、液体鉄の塊全体の温度状態を正確に把握することはできません。

それが鋳造工場で広く普及している理由です 非接触温度制御方式これにより、長期間の連続測定を実行し、その結果を制御システムで使用することが可能になります。

非接触方式の工業的導入により、鋳鉄表面のスラグやその他の膜の測定結果や、中間媒体のパラメータ（粉塵、ガス含有量など）への影響を排除することができます。非接触温度測定に使用します 高温計流れまたは金属表面のこのビューは、溶解装置または取鍋の位置によって異なります。

化学組成センサー

V 鋳造で最も普及しているのは、合金の化学組成を制御するための化学的および物理化学的方法です。

準備作業と分析の時間を短縮するために、分析プロセスをスピードアップするための組織的および技術的手段が開発されます。

この観点から、サンプル調製の機械化と自動化、研究室への輸送、分析データを記録して管理システムに送信するためのデバイスの作成に関する問題が特に重要になります。

化学的および物理化学的手法に加えて、近年、サーモグラフィー、スペクトル、磁気などの物理的手法が高速分析に使用されています。