180017. lajstromszámú szabadalom • Berendezés detaktorok, mérőszondák ipari fémolvadékokba történő bemerítésére
3 180C17 4 mérésre rendelkezésre álló idő igen rövid, azaz a technológiai folyamat közben általában nincs idő a mérés megismétlésére, nagyon fontos megfelelő bemerítő szerkezet használata. A szokásosan használt ipari szondabemerítő eszközök az a—g) követelményeket általában kielégítik, méretük, helyigényük és költségeik igen nagyok. Nagy helyigényük miatt általában nehezen telepíthetők meglevő berendezésekhez, ideiglenes felállításuk, illetve kísérleti használatuk nem célszerű. A találmány szerinti berendezés kielégíti az a— g) követelményeket, kis helyigényű olcsó és aránylag könnyen telepíthető. Ezeket az előnyöket a szerkezet kis önsúlya, továbbá a vízszintes tartórúd függőleges tengely körüli csuklós hajlítása biztosítja. A berendezés különösen előnyösen használható minden olyan esetben, amikor a fémolvadék felett nem áll rendelkezésre pódium, hanem oldalról kell a bemerítést elvégezni, így üstben, elektromos vagy egyéb kemencében, konverterben stb. Különösen fontos a berendezés kis helyigénye és előnyös mozgékonysága minden olyan esetben, amikor egyéb berendezések működési területén kell a szondák bemerítését végezni, így pld. argonozó lándzsa, salaktörő lándzsás kéntelenítő rendszer mellett. Meghajtás: előnyösen fordulatszámszabályozós rendszerrel, egyenáramú (kefés) motorral, önmagában ismert elektronikus fordulatszámszabályozóval, amely két alapsebességen üzemelhet (egy normál sebesség, amely megfelelő a határozott ki- és bemerítésre, illetve egy finom állító sebesség, amely kisebb az előzőnél és alkalmas a szonda útjának utolsó szakaszában a szonda végleges mérőhelyzetének pontos beállítására), előnyösen öszszekapcsolva egy megfelelő helyzetérzékelő szervvel — pld. végálláskapcsolóval — melynek segítségével a bemerítési folyamat automatizálható, vagy folyamatosan szabályozható sebességű hajtás — pld. állandó szöggyorsulást szabályozó áramkörrel, melynek segítségével optimális bemerítési, illetve kiemelési folyamat programozható, akár kisszámítógép vagy mikroprocesszor vezérlésével, továbbá összekapcsolva folyadéktükör helyzetmeghatározó érzékelő szervvel. Ebben az esetben az elektronika önmagában szolgáltatja a szonda helyzetét megadó jelet. A meghajtást megfelelő rezgés- és rántásmentes fékberendezés egészíti ki. A meghajtás megoldható háromfázisú aszinkron motorral is, ebben az esetben azonban nehezebben oldható meg a megfelelő lassabb fordulatszám beállítása — pld. pólusváltás segítségével. A mechanikus fordulatszámváltás is nehézkesnek tűnik. Ha nincsen igény a bemerítési pontosság optimalizálására, az egysebességű aszinkron motor is megfelelő. A kiemelést a mérőelektronika vezérli. Ha az elektronika hibát észlel, pld. megszakad a termoelemhuzalok áramköre — a bemerítés pillanatnyi stádiumától függetlenül a legnagyobb sebességű kiemelést kapcsolja be, ezzel sok esetben megmentve az értékes szondát. A mérés, illetve az adatgyűjtés befejeztével a mérőelektronika jelet ad a szonda kiemelésének megkezdésére (normál üzem). Módszer a bemerítési mélység meghatározására: alkalmas helyre elhelyezett nyúlásmérő bélyegek segítségével (ez a hely lehet a kötélvezető csiga rögzítő eleme) folyamatosan regisztrálható a lándzsa, illetve a mozgórész összsúlya. A bemerítés során a ferrosztatikus (hidrosztatikus) felhajtóerő következtében ez a súly folyamatosan csökken. A jel megfelelő kiértékelésével érzékelhető az előírt bemerítés elérése. Természetesen a fellépő dinamikus hatásokat (gyorsulás, lassulás következtében fellépő erőtöbblet vagy erőcsökkenés) alkalmas eszközzel korrekcióba lehet, illetve kell venni: mikroprocesszor vagy kisszámítógép. Módszer a folyadéktükör elérésének detektálására : hőmérsékletmérés, oxigénmérés, illetve minden olyan mérés esetén, melynél a szondában termoelem is van, a folyadéktükör elérését a termofeszültség ugrásszerű növekedése kíséri. A vezérlő elektronika (kisszámítógép, ill. mikroprocesszor) képes a folyamatosan mért termofeszültség értékekből meghatározni azt a pillanatot, amikor a szondavég elérte a folyadék felszínét. Természetesen az sem okoz problémát, ha az elektronika néhány centiméteres túlhaladást jelez — ez inkább megvalósítható. A tárgyi bemerítő berendezés kis helyigényű, a mérési helyen rendelkezésre álló helynek megfelelően elhelyezhető szerkezeti egység. A találmány szerinti megoldás egy kiviteli példáját az 1. ábrán látható kinematikai rajz alapján ismertetjük. A berendezés az 1. ábrán látható 1 függőleges oszlopból, a 11 végállás kapcsolókból, 2 kocsi szerkezetből, továbbá a rajta elhelyezett 3 vízszintes karból, 4 hosszabbító karból, 7 csuklózó szerkezetből, 8 forgató szerkezetből, 9 vonóelemes mozgatószerkezetből áll. Az 5 mérőszonda, a 3 vízszintes kar végén van. A 9 vonóelemes mozgató szerkezet vonóelemének kiakasztására a 10 rögzítő szerkezet szolgál. A berendezés a távvezérelhető önzáró 6 hajtóműről működtethető. A berendezés működése Az 5 mérőszonda felszerelése után a 3 vízszintes kart a 9 vonóelemes mozgató szerkezet vonóelemének kiakasztása után hagyjuk kifordulni, ami által 5 mérőszonda azon hely fölé kerül, ahová bemerítődik. Ezután a 6 hajtómű beindításával elvégezzük a bemerítést. A mérés befejeztével először a 6 hajtómű bekapcsolásával függőlegesen felfelé mozgatjuk a 5 mérőszondát (kiemelés) majd a megkívánt magasság elérésekor kikapcsoljuk a 6 hajtóművet és a 9 vonóelemes mozgató szerkezet vonóelemének meghúzásával befordítjuk az 5 mérőszondát a nyugalmi, ill. csere helyzetbe. A berendezés működtetését automatizálhatjuk, illetve a be- és kiemelési időt csökkenthetjük úgy, hogy a 9 vonóelemes mozgató szerkezet vonóelemét a megfelelő hosszra a 10 rögzítő szerkezetbe beakasztjuk, így a 6 hajtómű bekapcsolásával a függőleges mozgással együtt megtörténik a be-, ill. kifordítás is. Megfelelően megválasztott vonó-5 10 lí 20 23 30 33 4) 45 53 55 60 65 2
