Устройство для контроля толщины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

247513

Союз Советсиию

Ссциалистеческид

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29. | |.1968 (№ 1221368/29-33) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.V11.1969. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 19.Х1.1969

Кл. 42b, 12/06

МПК G Olb

УДК 531.717.1(088.8) Комитет ло делам изобретениЯ и открытий ори Совете Мнниотрое

СССР

Авторы изобретения В. И. Матвеев, Ю. М. Тучнин, В. А. Павельев, Ю. В. Сескутов и В. Ш. Якупов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЪ|

Изобретение предназначено для контроля состояния огнеупорной футеровки действующих стекловаренных печей непрерывного действия.

Известно устройство для контроля толщины, содержащее радиотехническую часть, передающий и приемный датчики с электронно-оптической системой.

Наличие высоких температур, потоков стекломассы, агрессивных сред и ряд других факторов приводят к разъеданию огнеупорных ограждений ванных печей.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и точности измерений.

Использование радиотехнической части, передающих и приемных датчиков с электроннооптической системой решает поставленную задачу.

Для этого на обращенной к приемному датчику стороне передающего датчика укреплен экран, устраняющий связь между неподвижным передающим и подвижным приемным датчиками, а также влияние отраженного от передней поверхности футеровки луча.

Сформированный узкий луч сверхвысоких частот (СВЧ) направляется на контролируемый объект под углом, зависящим от свойств об ьекта.

Определяя место выхода луча, отраженного от внутренней поверхности футеровки, по расстоянию между излучающим и приемным датчиком судят о толщине объекта.

На фиг. 1 показана блок-схема радиотехнической части прибора; на фиг. 2 — схема узла датчиков.

Цифры на чертеуках обозначают следующее:

1 — стабилизированный источник питания;

2 — модулятор; 8 — генератор микрорадиоволн; 4 — пульт управления перемещением датчиков; 5 — ферритовый вентиль; б — аттенюатор; 7 — вентилятор; 8 — индикатор; 9— трансформатор сопротивлений; 10 — низкочастотный детектор; 11 — резонансньш усилитель низкой частоты; 12 — детекторная СВЧ-секция; 18 — коаксиально-волновой переход;

14 — мотор перемещения передающего датчика; 15 — станина; 1б — ходовой винт; 17— каретка с лимбом; 18 — волновод с изгибом;

19 — передающий рупор; 20 — радиолинза;

21 — экран; 22 — приемный рупор; 28 — радиолинза приемного рупора; 24 — мотор ска25 нирования приемного рупора; 25 — механизм ручного поворота датчиков; 2б — контролируемая футеровка; 27 — теплозащитный кожух моторов сканирования; 28 — вертикальные направляющие станины; 29 — стопорные винты.

30 Устройство работает следующим образом.

247513

СВЧ-энергия от генератора 8 через ферритовый вентц Tb 5, аттен!оатор б, коакспальноволновые переходы Иа — a 18 поступает к пе-. редающему датчику, закрепленному на подвижной каретке 17 и представля>ощы!у собой соединенные вместе волновод с изгибом 18, передающий рупор 19 и радиолинзу 20. Передающий рупор с линзой формирует узкий электромагнитный луч и направляет его на контролируемый участок футеровки. Отражен- 10 ный от границы раздела «футеровка — расплавленное стекло» лу.ч попадает в приемный датчик, состоящий из волновода с изгибом 18, приемного рупора 22, радиолпнзы 28, и крепящийся на своей подви кной каретке 17, перемещаемой мотором 24 с помощью ходового винта 16.

Для устранения прямой связи между датчиками, а также луча, отражеиного от наружной поверхности футеровки, служит экран 21, 20 который крепится через изоляционную прокладку к передающему датчику. Этот элемент позволяет повысить чувствительность прибора и устранить интерференционные явления, приводящие к неоднозначности результатов измерений. Принятый сигнал через коакспальноволноводные переходы Иб — б И поступает в настраиваемую детекторну.ю СВЧ-секцию 12, где выделяется модулирующий сигнал.

В приведенной схеме для увеличения пределов измерений применена модуляция СВЧ-сигнала с помощью модулятора 2 и последующее усиление ъ|одулиру!Ощего сигнала в приемной цепи радиотехнической части прибора. 35

Выделенный СВЧ-детектором модулирующий сигнал поступает на вход резонансного усилителя низкой частоты 11, после чего преобразуется в постоянный сигнал с помощью низкочастотного детектора 10. 40

Постоянный сигнал через трансформатор сопротивлений 9, служащий для согласования выхода детектора 10 с входом индикатора 8, поступает на вход последнего и регистрируется. Питание всех электрических узлов устрой- 45 ства осуществляется через стабилизированный источник питания l. Для стабилизации теплового ре» има радиотехнической части служит вентилятор 7. Моторы 14 и 24 закл!очены в теплозащитный кожух 27, Станина 15 с датчиками фиксируется на вертикальных направляющих 28 с помощью стопорных винтов 29 на заданном уровне.

Корректируется угол падения луча на футеровку 2б с помощью механизм>а ру шого поворота датчиков 25 и отсчета лимба иа каретке

17. Все управление датчиками осуществляется с помощь>о пульта управления 4, находящегося в радиотехнической части устройства.

Электрические части прибора соединены между собой коаксиальнымп кабелями через разъемы аб — а б . Включается мотор 14, и переда>сщий датчик устанавливается в некотором положении. Одновременно включается мотор ск",.:!èðîâàíèÿ 24 приемного датчика и развертка индикатора 8. Направление перемещения приемного датчика меняется автоматически при помощи концевых переключателей.

При сканировании приемного датчика происходит поиск и индикация отраженного полезного луча.

Чем дальше при этом приемный датчик отстоит от передающего датчика, тем толще футерозка в данном ее участке. Результат измерений зависит от угла падения луча и показателя преломления материала футеровки в выбранном диапазоне микрорадиоволн. Поэтому шкала индикатора проградуирована непосредственно в значениях измеряемых толщин для вполне конкретных условий и материалов, используемых на практике, Узел датчиков вместе с вертикальными направляющими 28, являющимися одновременно стойками, может быть перемещен в любой другой участок футеровки действующей печи.

Предмет изобретения

Устройство для контроля толщины огнеупорных ограждений стекловаренных печей, содержащее радиотехническую часть, переда>ощий и приемный датчики с электронно-оптической с!>стемой, orëè÷a>oè ååñÿ тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и точности измерений, на обращенной к приемному датчику стороне передающего датчика укреплен экран.

247513

Ðèã.2

Заказ 3042,4 Тираж 480 Подписное

IJHHHÏÈ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва. Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Т. Гликман

Редактор Г. С. Кузьмина Техред А. А. Камышиикова

12 Ф з

Корректоры: М. Коробова и А. Николаева