Курсовая работа: Система автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок

3. Выбор датчиков технологических измерений и преобразователей сигналов

Измерительное устройство

Для данной системы регулирования уровня металла в кристаллизаторе МНЛЗ в качестве измерительного устройства целесообразно применить термопары, смонтированные в рабочих стенках на 10 уровнях от верхнего торца. Эта система даёт точность измерения уровня металла, равную ±6 мм, а её инерционность составляет £1 с.

Ток на термопаре в момент измерения температуры [6]:

I = 10-9 A,

ЭДС = 10 мВ.

Диапазон измеряемых температур составляет 0÷600°С.

Выбираем Хромель-копелевую термопару марки ТХК-146, сталь Х18Н10Т, общая длина 500 мм [5].

Преобразовательное устройство ПУ1 – для преобразования сигнала управления гидроприводом стопорного затвора.

Преобразовательное устройство ПУ2 – для преобразования и усиления сигнала от термопары.

Для данной системы регулирования подходит преобразовательное устройство марки П9701, с рабочим током 20 мА [5].

4. Расчет динамических характеристик и передаточных коэффициентов элементов системы

1. Расчёт постоянных времени элементов системы.

Так как гидропривод «жёсткий», следовательно, время работы гидроцилиндра и стопора одинаково:

Тгц = Тст

где Тгц – постоянная времени гидроцилиндра;

Тст – постоянная времени стопора.

Для данной системы подходит стандартный гидроцилиндр с диаметром 200 мм и ходом плунжера 50 мм [7].

P = = 198 Н (8)

где P – усилие на штоке, Н;

– давление масла в поршневой полости, Па;

– диаметр плунжера, м.

Масса стопора m = 300 кг [6].

P = m a ® a = = = 0,66 м/с2 (9)

где а – ускорение штока.

S = (10)

Так как начальная скорость штока равна нулю, следовательно формула будет иметь вид

S = ® t = = = 0,38 с

Следовательно, Тгц = Тст = 0,38 с.