1236

Термоэлектрические пирометры. Термоэлектрический пирометр (рис 85) со­ стоит из термопары, помещаемой в среду, температуру которой необходимо определить, компенсационных и соединительных проводов! а также ч у в ств и й ного к малым значениям электродвижущей силы (э. д. с.) прибораУ Действие термопары основано на явлении термоэлектрического эффекта т е на возник! иовенин термо-э.д.с. между холодными концами проволок в то время когда

риалов6™51 СПа" ЛВУХ ТерМ0ЭЛектр0Д0в' составленный из разнородных мате-

Если температура нагрева холодного и горячего концов термопары будет одинаковой, то возникнут встречные термо-э.д.с., а следовательно, результи­ рующая э.д.с. будет равна нулю. Поэтому необходимо температуру холодных концов поддерживать постоянной н равной примерно 20 °С. Чтобы избежать короткпх замыканий, на проволоки термопары надевают тонкие фарфоровые тру­ бочки. Обе проволочки с изоляцией пометают в общую оболочку из фарфора жароупорной или нержавеющей стали и затем— в измеряемую среду, а темпе-

ратуру холодного спая поддерживают постоянной. Так как в производственных условиях добиться постоянства температуры головки термопары, где располо­ жены концы проволок и прибор, трудно, то термопару удлиняют гибкими элек­ тродами — компенсационными проводами и выводят в область с постоянной температурой. Компенсационные провода изготовляют из более дешевых метал­

ного прибора при колебаниях температуры компенсационных проводов в изме­ рительную схему включают компенсационное устройство, электрическая схема

которого представляет собой неравновесный мост.

В цветной металлургии часто применяют следующие термопары: платина — сплав платины с родием, хромель-алюмелевые, хромель-копелевые. Первую при­

вольфрама для измерений температуры до 2400 °С и выше.

Электрические термометры сопротивления применяют в тех случаях, когда требуется повышенная точность измерений в пределах от 200 до +650 С. Принцип действия этих термометров основан на изменении электрического со­

водника или полупроводника и его электрическим сопротивлением, можно по

сопротивлению определить температуру.

Измерительная установка состоит из сопротивления, измерительного npi • бора, соединительных проводов и источника тока. Термометр сопротивления

режение и вакуум — вакуумметрами, тягомерами, разность давлений —дифферен­

циальными манометрами. По принципу действия приборы делятся на жидкост­ ные, пружинные, поршневые и др.

Жидкостные манометры. В этих приборах измеряемое давление уравновешивается столбом жидкости. Они подразделяются на манометры с U-образной трубкой, чашечные, с наклонной трубкой и кольцевые весы.

U-образные манометры являются наиболее простыми по конструкции и на­ дежными в эксплуатации. Их применяют для измерения небольших давлений (1,96 кПа), разрежений и перепадов давления. Принцип действия таких прибо­ ров основан на уравновешивании измеряемого давления давлением, создавае­ мым столбом рабочей жидкости (ртуть, спирт, реже — масло, вода).

На рис. 88 показана конструкция U-образного манометра. При измерении давления или разрежения один конец трубки присоединяют к источнику давле-

Ра

от того, измеряется ли избыточное давление или разрежение, уровень рабочей жидкости в трубке, сообщающейся с атмосферой, в первом случае повысится, а во втором понизится. При измерении перепада давлений концы трубок под­ ключают к областям с различным давлением.

Показания прибора определяют по миллиметровой шкале. Они зависят от разности высот уровней рабочей жидкости в коленах трубки (H=h\+h2), ее плотности и температуры и не зависят от поперечного сечения трубки.

Чашечные манометры (рис. 89) являются разновидностью U-образных мано­ метров, отличаясь тем, что у них второе колено заменено сосудом (чашкой), имеющим диаметр, примерно в 20 раз больший, чем стеклянная трубка. Поэтому при незначительном изменении уровня жидкости в чашке значительно изме­ няется уровень жидкости в трубке. К штуцеру чашки подсоединяется шланг, связанный с измеряемым давлением, а верхний конец стеклянной трубки имеет выход в атмосферу. При измерении чашечным манометром отсчет Н берут по

положению мениска в трубке.

Для измерения микродавлений и микроразрежений применяют чашечные манометры с наклонной стеклянной трубкой (рис. 89,6). Чем меньше угол на­ клона. стеклянной трубки, тем больше ее длина. Поэтому малому снижению уровня жидкости в чашке соответствует значительное перемещение жидкости по наклонной трубке, .что позволяет измерять малые давления. Однако на прак­ тике угол а не делают меньше 15°, так как при меньших углах мениск вытянут,

из-за чего усложняется взятие отсчета. Величину измеряемого микроманометром давления определяют по формуле P = Z/ysina.

Кольцевые весы являются наиболее чувствительными жидкостными прибо­ рами для измерения разности давлений (рис. 90). Они представляют собой ме­ таллическую трубку 1 круглого сечения,"согнутую в кольцо, которое посредством соединительной планки 2 и призмы опирается на опору 3. Нижняя часть кольца заполнена рабочей жидкостью, а вверху имеется перегородка 4Упо обеим сторо­

со знаком «—» соединена с атмосферой. Вследствие разности давлений в обеих камерах изменяется положение уровней жидкости и на перегородку начинает действовать вращающий момент. До восстановления состояния равновесия от действия сил массы груза, с одной стороны, и разности уровней жидкости, с другой, кольцо с соединительной пленкой и стрелкой будет поворачиваться вокруг опоры. Отсчет показаний производится по шкале 6.

и вакуума наиболее широко применяют пружинные манометры. Они просты по устройству, дешевы и надежны в эксплуатации. Чувствительными элементами этих приборов могут быть серповидная трубчатая пружина, многовитковая труб­ чатая пружина, плоская мембрана и гармониковая мембрана. Общий принцип действия пружинных манометров состоит в том, что под действием измеряемого давления чувствительный элемент деформируется, и посредством передаточно­ множительного механизма деформация преобразуется в круговое движение стрелки вдоль шкалы. При этом перемещение стрелки будет пропорционально деформации чувствительного элемента, а следовательно, и измеряемому дав­ лению.

Манометр с серповидной трубчатой пружиной (рис. 91). Чувствительный элемент прибора — трубчатую пружину — изготовляют из фосфористой (иногда бериллиевой) бронзы или латуни, а для давлений свыше 19 600 ГПа — из стали.

Полая трубчатая пружина 1 одним концом впаяна в держатель 2, закан­ чивающийся ниппелем 3 с резьбой, а второй конец запаян и шарнирно связан с передаточно-множительным механизмом. В состав этого механизма входят поводок 4, сектор 5 и трубка б, на ось которой надета стрелка 7. Для устра­ нения «мертвых» ходов (люфтов) служит спиральная пружина 8. Действие при­ бора основано на том, что пружина У, имеющая форму овала, под действием внутреннего давления стремится принять цилиндрическую форму и одновре­ менно из серповидной стать прямолинейной. Раскручиваясь, пружина посред­ ством передаточно-множительного механизма воздействует на стрелку.

Практически трубка под действием измеряемого давления цилиндрической никогда не становится, а величина ее раскручивания не превышает 10°. Класс точности рабочих манометров 1,5; 2,5; 4.

Для проверки рабочих манометров на месте их установки, а также для проведения более точных измерений используют контрольные манометры.

Вакуумметры имеют конструкцию, аналогичную манометру с трубчатой пру­ жиной (могут быть сильфонные и мембранные), с той лишь разницей, что конец пружины при измерении вакуума не раскручивается, а, наоборот, закручивается. Это происходит вследствие того, что атмосферное давление, более высокое, чем давление внутри трубки, и сплющивает ее в еще большей степени, а следова­ тельно, и закручивает свободный конец трубки.

Электроконтактные манометры. Для измерения давления и разрежения и одновременно для сигнализации о достижении измеряемым параметром мини­ мально или максимально допустимого значения применяют манометры с электри­ ческими контактами.

Измерительная система такого манометра аналогична манометру с трубча­ той пружиной. Но помимо одной показывающей стрелки, такие манометры имеют еще две стрелки-уставки с электрическими контактами. Положение этих стрелок оператор может менять, поворачивая головку, выведенную за защитное стекло наружу. Обычно одну стрелку-уставку устанавливают на минимально допустомое давление, а вторую — на максимально допустимое. В процессе из­ мерений показывающая стрелка, поравнявшись с одной из стрелок-уставок, за­ мыкает контакты, в результате чего посылается импульс в сигнальное устрой­ ство или исполнительный механизм. Класс точности этих манометров 2,5.

Манометры сопротивления. Эти приборы применяют для измерения высоких и сверхвысоких давлений, достигающих 3 ГПа. Действие прибора (рис. 92) осно­ вано на изменении электрического сопротивления проводников (например, ман­ ганина) в зависимости от приложенного внешнего давления. В металлическом корпусе 1 расположена катушка сопротивления из манганина 2. Полость, в ко­ торой расположена катушка, тщательно герметизирована от внешней среды. С объектом исследований датчик соединяется ниппелем 3. Катушка подключа­

ется к вторичному прибору (обычно мост).

Пьезоэлектрические манометры позволяют измерять быстропеременные да­ вления до 10 кПа и выше. Они основаны на свойстве кристаллов кварца и тур­ малина под действием давления возбуждать электрический заряд, величина кото­

мембрана 3, на которой установлена шайба 4. На подкладку положена квар­ цевая пластина 5, выше — шайба 6, вторая кварцевая пластина и шайба 7, кото­ рая прижимается к корпусу через шарик 8. Кварцевые пластины расположены так, что положительные заряды приложены к шайбам 4 и 7, а отрицательные — к шайбе 6. Заряд с шайбы 6 снимается через электрод Р, выходящий через янтарный изолятор 10. Для измерения пьезоэлектрических зарядов применяют электрометры или электрометрические усилители с выходом на обычный изме­ рительный прибор либо на шлейфовый осциллограф.

Измерение расхода газа. Для измерения расхода газа служат сужающие

косвенной мерой расхода. Для измерения перепада давления используют диф­ ференциальный манометр.

Применяют четыре типа стандартизированных сужающих устройств: нор­ мальная диафрагма (рис. 94, а), нормальное сопло (рис. 94,6), нормальное сопло Вентури (рис. 94, в), нормальная труба Вентури (рис. 94, г). Наиболее широко применяется нормальная диафрагма. Недостатком диафрагмы по сравнению с другими типами сужающихся устройств является значительная потеря напора.

петчера. Управление печами и аппаратами по показаниям приборов требует от обслуживающего персонала высокой грамотности, знания технологии, а также внимательного отношения к приборам, агрегатам и печам.

§ 4. Комплексная система управления качеством продукции

Одним из важных направлений работы по реализации решений XXVI съезда КПСС по повышению качества продукции является создание и совершенствова­ ние комплексной системы управления качеством продукции. Такая система в на­ стоящее время разработана и применяется на многих предприятиях.

новления; 2) увеличение удельного веса производства продукции высшей категории

качества; 3) расширение экспортных возможностей;

4) сохранение качества готовой продукции во всех операциях ее подготовки. В КСУКП четко определены функции и задачи управления качеством про­ дукции, в которых в полной мере отражаются как требования действующих государственных и отраслевых стандартов, так и особенности данного произ­

водства.

Стандарты предприятия дают возможность с большей эффективностью ис­ пользовать материальные и трудовые ресурсы, своевременно сосредоточивать

внимание рабочих и инженерно-технических работников на использование до­ полнительных резервов производства. Они объективно обязывают каждого ра­ ботника предприятия, завода повышать свои знания и профессиональное мастер­ ство. В связи с этим на предприятиях систематически совершенствуются методы подготовки кадров.

Каждый член коллектива — от руководителя до рабочего — знает, что пло­ хая работа только одного человека ухудшает показатели труда всего коллек­ тива.

Решение задач КСУКП требует согласованности действий всех подразде­ лений предприятия.

КСУКП охватывает все этапы формирования качества — от подготовки сырья к технологическому процессу до отгрузки готовой продукции.

Право закона в КСУКП имеет единый документ — стандарт. Вся остальная техническая документация, в том числе технологические инструкции, призваны прежде всего обеспечить исполнение стандартов предприятия.

КСУКП на всех уровнях должна состоять из следующих основных операций:

цеха.

Управлению качеством товарной продукции на уровне завода, цеха должны быть подчинены все стадии производственной деятельности: проектирование, строительство, эксплуатация.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое стандартизация и ее задачи?

2. Как происходит контроль качества при получении цветных металлов?

3.Какими приборами измеряют температуру, как они устроены?

4.Как контролируется разрежение и давление?

5.Задачи комплексной системы управления качеством продукции.

РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Береговский В. М., Кистяковский Б. Б. Металлургия меди и никеля. М.: Ме­ таллургия. 1972. 454 с., ил.

Волкогон Г. М., Брезгунов М. М. Производство слитков меди и медных сплавов. М.: Металлургия, 1980. 100 с., ил.

Гордон Г М., Пейсахов И. Л. Пылеулавливание. М.: Металлургия, 1977.

455 с., ил.

Гудима Н. В., Шейн #. Я. Краткий справочник по металлургии цветных ме­ таллов. М.: Металлургия, 1975. 538 с., ил.

Каплан А. С. Стандартизация качественной стали. М.: Металлургия. 1972.

391 с., ил.

Карпухин В. В. Печи для цветных и редких металлов. М.: Металлургия,

1980. 391 с., ил.

Севрюков Н. Н., Кузьмин Б. А., Челищев Е. В. Общая металлургия. М.: Металлургия, 1977. 568 с., ил.

Серебряный Я. Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов. М.: Металлургия. 1974. 247 с., ил.

Тарарин С. В. Электролиз расплавленных солей: Учебное пособие для ПТУ. М.: Металлургия."!982. 223 с., ил.

Технологические расчеты по металлургии тяжелых цветных металлов. М.: Металлургия, 1977. 255 с., ил.

Металлургия меди, никеля и кобальта/Худяков И. Ф., Тихонов А. И., Деев В. Я., Набойченко С. С. М.: Металлургия, 1977. 256 с., ил.

Цветные металлы. Свойства, сортамент, применение: Справочник/Под ред. М. Ф. Баженова. М.: Металлургия, 1973. 206 с., ил.