Заявитель:

А. А. Токмаков В. А. Кобелев

УРОВНЕМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ В КРИСТАЛЛИЗАТОРАХ

Номер патента: 295988


ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

295988

Союз Советских Социалистических Республик
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Зависимое от авт. свидетельства № — Заявлено 05.VIH.1969 (№ 1356887/18-10) с
присоединением заявки № —

Приоритет —
Опубликовано 12.П.1971. Бюллетень № 8 Дата опубликования описания 12.IV.1971

Авторы
изобретения    А. А. Токмаков и В. А. Кобелев
Заявитель    —

МП к в ОН 23/22

УДК 681.128.65(088.8)

/нтптл.
ТсХйИчЕи.дЯ
БИБЛИОТЕКА

I

УРОВНЕМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ В КРИСТАЛЛИЗАТОРАХ

1
Изобретение относится к области измерительной техники.
Известные оптические устройства измерения и контроля уровнемера не позволяют
непрерывно измерять уровень жидких металлов 5 в кристаллизаторах или являются
слишком сложными по конструкции.
С целью упрощения конструкции в предлагаемом уровнемере оптическое устройство
выполнено в виде камеры-обскуры, которая 10 ориентирована так, чтобы на ее
экране получить световое пятно-изображение мениска расплавленного металла между
любой парой противоположных стенок кристаллизатора, и снабжена
светочувствительными элементами, 15 закрепленными на экране в ряд в направлении
измерений ширины светового пятна.
На фиг. 1 схематически изображено общий вид кристаллизатора с устройством для
измерения уровня мениска жидкого .металла в нем; 20 на фиг. 2 — принципиальная
схема одного из возможных вариантов считывающего устройства с неподвижными
светочувствительными элементами.
На крышке 1 кристаллизатора 2 установ- .25 лена светонепроницаемая камера 3, в
днище которой выполнено малое отверстие 4 (фиг. 1). Противоположная днищу
стенка камеры выполнена в виде экрана 5 с линейно расположенными
светочувствительными 30
2
элементами 6. На фиг. 1 камера 3 условно изображена расположенной так, что ее
отверстие 4 равно удалено от краев мениска металла. В действительности она
может быть расположена на любом другом удобном месте с условием обеспечения
прямой видимости края мениска (по размеру А) относительно отверстия 4. Также не
обязательно ее расположение на крышке 1 кристаллизатора. В случае разливки в
открытый кристаллизатор камера 3 может быть закреплена на любых элементах,
обеспечивающих ее неподвижность.
На экране 5 (фиг. 2) имеется узкая прорезь в направлении измерения (размер Л),
в которую вставлено п светочувствительных элементов, например фототриодов типа
ФИГ, каждый из которых включен последовательно с реле Р\ + Рп. Нормально
открытые контакты реле А] + Кп, замыкающиеся при засвечивании фототриодов,
подключают параллельно соединенные сопротивления Р{ + Рп в цепь сопротивления /
?„, напряжение на котором измеряется потенциометром 7.
Описанное устройство работает следующим образом.
Светящийся мениск жидкого металла в кристаллизаторе посредством малого
отверстия 4 в днище камеры 3 дает световое пятно—изображение поверхности
мениска па экране 5 (принцип камеры-обскуры). Размер Б


295988

3
светового пятна-изображения при постоянных размерах А и В (А — расстояние
между стенками кристаллизатора, В — расстояние от отверстия 4 камеры до ее
экрана) зависит от высотного расположения мениска и прямо пропорционален
расстоянию БХ от мениска до отверстия 4. Размер X, однозначно определяющий
расположение мениска, связан простым вытекающим из элементарных геометрических
построений соотношением
Х=ВА—.
Б
Таким образом, измерение расстояния от высотно-подвижного мениска до
неподвижного отверстия 4 камеры может быть заменено измерением размера
светового пятна-изображения мениска расплавленного светящегося металла. Это
световое пятно, фокусируясь на экране 5, в зависимости от размера Б,
засвечивает то или иное количество фототриодов. Каждый засвеченный фототриод
замыкает нормально открытый контакт соответствующего реле из числа Р\ — Рп-
Через сопротивления #1 — Яп, соответствующие включенным
4
реле, течет ток, создавая на сопротивлении Ни напряжение, пропорциональное
числу включенных реле.
Напряжение на сопротивлении Ри, пропор-5 циональное ширине изображения мениска
на экране, и, следовательно, высоте расположения мениска относительно камеры,
измеряется потенциометром или используется как сигнал в известных устройствах
для управления 10 подачей жидкого металла в кристаллизатор.
Предмет изобретения
Уровнемер для жидких металлов в кристаллизаторах, содержащий оптическое
устройство, 15 расположенное над уровнем контролируемого металла, отличающийся
тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем оптическое устройство выполнено
в виде камеры-обскуры, которая ориентирована так, чтобы на ее 20 экране
получить световое пятно-изображение мениска расплавленного металла между любой
парой противоположных стенок кристаллизатора, и снабжена
светочувствительными элементами, закрепленными на экране в ряд 25 в направлении
измерений ширины светового пятна.

Составитель В. П. Тимофеев
Редактор В. П. Новоселова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Т. А. Китаева
Заказ 958/15    Изд. № 396    Тираж 473    Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2