[实用新型]光电玻璃液面控制仪

说明书

本实用新型涉及一种玻璃液面控制仪，属玻璃液面测控自动化仪器技术领域。

玻璃液面的稳定是玻璃工业生产关键的工艺控制指标之一，直接影响玻璃的熔制、能耗、产品的质量、窑炉的寿命等。我国众多玻璃厂使用的是较落后的玻璃液面控制仪。如固定探针式、气动薄膜式、移动探针式等。前两种结构简单，但性能差、探头寿命短；后一种结构复杂，运动机件多，影响可靠性。上述三种探头均须插进高温料道，操作人员距离物体很近，安装、调试与维修困难。此外，部分大型玻璃厂已采用气体激光式玻璃液面控制仪，其光源调制器系机械方式，结构复杂，激光管在连续工作条件下使用。此仪性能虽好，但价格昂贵和电光源寿命偏短限制了它的推广应用。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、性能好、寿命长、安装使用及维护简便且价格较低的光电式玻璃液面控制仪。

本实用新型由主控电路、光电发射、接受装置、执行机构、稳压电源、液面超高超低检测、探头失位检测及报警装置等组成。主控电路内设置超低频振荡器，以控制电子调制器的起振与停振；电光源电子调制器由可控方波发生器与大电流电子开关S组成，将电光源发出的连续光变换成明暗交替的断续光；电光源DX选用灯丝较短小、投影象平直、光通量大、抗冲击性能好的低压大电流强光类囟钨灯泡或白炽灯泡，如用于强光电筒、摩托车、汽车、拖拉机的前照大灯或类似的灯泡。接受装置采用窗口式光斑边缘检测板E。

本实用新型经实施证明与现有技术相比，具有如下优点：

1.采用周期性间断检测液面，电光源工作寿命长，连续运行累计时间不少于三年，测控精度为±0.1mm，功耗小，约30W。

2.结构简单，无机械运动机构，安装、维护方便且操作人员不需贴近高温物体。

3.放大电路由集成电路组成，工作可靠，功能齐全，抗干扰能力强，可对多种异常状况报警。

4.成本低易推广，销售价不及激光控制仪的一半。

附图1为本实用新型的光斑边缘检测板窗口布置图。

图2为本控制仪工作原理图。

下面结合附图实施例作进一步详述：

玻璃窑工作池和供料道H的玻璃液面比较光滑，反射光线的性能好。发射装置电光源DX发出的光线经普通光学透镜会聚成束，以一定的角度由工作池侧墙窗口或供料道窗口射入到玻璃液面上，光束被液面反射，通过另一侧墙的窗口至接收装置的光斑边缘检测板E的光电器件上。若液面高低变化时，由于光束入射角不变，入射点就在入射线上移动，反射线跟随移动。根据光电器件上光点的有无，便可判断液面的高低，同时将信号经选频网络Z和放大器A放大，控制执行机构（加料机）的电动机M，调节液面，使液面动态稳定在给定位置上。

光斑边缘检测板E上横向设有一条或三条狭长矩形窗口，纵向两条窗口可位于横向窗口的左右侧，窗口后面安装光电器件。正常运行时，调整光斑与正常窗口（2）的上边缘对齐，液面即处于给定值（标准值），超高检测窗口（1）和超低检测窗口（3）均无光照。若光斑射进超高或超低窗口，相关的光电器件将输出信号到主控电路，令报警器发出声光讯号，同时闭锁执行机构，即处于静态，探头位置正常时，无论光束入射某个横向窗口，也能同时入射左右窗口（4、5）的相应部位。否则也将会报警，并闭锁执行机构。

主控电路DK的超低频振荡器选用超低频大占空比方波发生器G1，其输出的方波f1控制电光源电子调制器的动作，调制器在T1时间起振，输出一串方波f2激励大电流电子开关S不断地开、关，使电光源DX灯丝断续通电发光；而T2时间停振复零，电光源DX不发光。如此周期循环，实现间断检测液面。电子调制器的可控方波发生器选用同步启动低频方波发生器G2，方波f2频率在数百至数千赫兹范围内选定。分流电阻R连接在电光源灯丝上，当大电流电子开关断开时，由分流电阻R给灯丝提供较小的静态电流，使灯泡不发光，灯丝却处于热态，启动电流大为降低。本放大电路中采用交流放大器A，避免用直流放大器所产生的零漂。

本实用新型的电路均为公知技术，如超低频占空比方波发生器G1，可选用吕广平编写的《集成电路应用500例》P70上的典型电路（人民邮电出版社1981年出版）。