Конструктивний елемент на основі керамічної маси
Номер патенту: 92121
Опубліковано: 27.09.2010
Автори: Піркер Штефан, Рессманн Міхаель, Фахбергер Рене, Пішек Штефан, Ерлахер Артур
Формула / Реферат
1. Конструктивний елемент на основі керамічної маси, яка є значною мірою стабільною при температурах понад 800 °С, причому конструктивний елемент при експлуатації згідно з призначенням знаходиться в контакті з гарячим розплавом або продуктом випалення, при цьому у конструктивному елементі (26, 30) інтегрований принаймні один датчик (10), за допомогою якого під час експлуатації конструктивного елемента (26, 30) передбачена можливість реєстрації і передачі на пристрій (70) обробки даних принаймні одного з таких інформаційних параметрів: ідентифікація конструктивного елемента (26, 30), фізичні властивості конструктивного елемента (26, 30), переміщення конструктивного елемента (30), термін використання конструктивного елемента (26, 30), місце конструктивного елемента (26, 30).
2. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого виготовлений в оболонці.
3. Конструктивний елемент за п. 2, оболонка якого складається з склокераміки.
4. Конструктивний елемент за п. 2, оболонка якого не екранує електромагнітні хвилі.
5. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого є пасивним датчиком.
6. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого виконаний з антеною (16) для бездротового прийому та бездротової передачі радіосигналів.
7. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого по кабелю з'єднаний з антеною (16) для передачі радіосигналів.
8. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого має пристрій (14) для перетворення електромагнітних хвиль у механічні хвилі і навпаки.
9. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого має поверхневі структури (12), які відбивають поверхневі хвилі.
10. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого має пристрій для прийому та передачі високочастотних сигналів.
11. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого містить п'єзоелектричний кристал.
12. Конструктивний елемент за п. 6, який має суміжну з датчиком (10) металеву оболонку (32), при цьому оболонка (32), яка є суміжною з антеною (16) датчика (10), має виїмку (28) для пропускання радіохвилі.
13. Спосіб контролю конструктивного елемента за одним з пп. 1-12 з наступними етапами:
- посилання з радіоцентру на датчик сигналу,
- одержання сигналу за допомогою датчика,
- обробка, перетворення та/або кодування сигналу за допомогою датчика або в датчику,
- посилання відповідного сигналу від датчика у радіоцентр,
- обробка радіосигналів і переданих з ними інформаційних параметрів, а також узгодження одержаних з цього характеристичних величин із заданими даними у пристрої обробки даних.
14. Спосіб за п. 13, в якому відправлені та прийняті радіоцентром радіосигнали є електромагнітними хвилями.
15. Спосіб за п. 14, в якому датчик за допомогою перетворювача перетворює одержані електромагнітні хвилі в механічні поверхневі хвилі і направляє їх далі по поверхні датчика, що виконаний з відбиваючими поверхневими структурами, які принаймні частково відбивають механічні поверхневі хвилі назад на перетворювач, який заново перетворює ці механічні поверхневі хвилі в електромагнітні хвилі і посилає їх назад у радіоцентр.
16. Спосіб за п. 13, в якому надіслані та одержані радіоцентром сигнали обробляються пристроєм обробки даних, порівнюються із заданими значеннями і відображаються.
Текст
1. Конструктивний елемент на основі керамічної маси, яка є значною мірою стабільною при температурах понад 800 °С, причому конструктивний елемент при експлуатації згідно з призначенням знаходиться в контакті з гарячим розплавом або продуктом випалення, при цьому у конструктивному елементі (26, 30) інтегрований принаймні один датчик (10), за допомогою якого під час експлуатації конструктивного елемента (26, 30) передбачена можливість реєстрації і передачі на пристрій (70) обробки даних принаймні одного з таких інформаційних параметрів: ідентифікація конструктивного елемента (26, 30), фізичні властивості конструктивного елемента (26, 30), переміщення конструктивного елемента (30), термін використання конструктивного елемента (26, 30), місце конструктивного елемента (26, 30). 2. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого виготовлений в оболонці. 3. Конструктивний елемент за п. 2, оболонка якого складається з склокераміки. 4. Конструктивний елемент за п. 2, оболонка якого не екранує електромагнітні хвилі. 5. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого є пасивним датчиком. 6. Конструктивний елемент за п. 1, датчик (10) якого виконаний з антеною (16) для бездротового прийому та бездротової передачі радіосигналів. 2 (19) 1 3 Винахід стосується конструктивного елементу на основі керамічної маси, яка є в значній мірі стабільною при підвищених температурах, перш за все при температурах вище 800°С (це означає, що конструктивний елемент при такій температурі може виконувати своє обумовлене застосуванням завдання). Конструктивний елемент може бути невипаленим. Хімічні/керамічні реакції для досягнення термостійкості (аж до вогнетривкості) виникають потім, наприклад, лише при застосуванні конструктивного елемента. Таким чином, винахід включає в себе конструктивні елементи з термостійкістю також більше 900°С, >1000°С, але також і >1100°С, >1200°С, >1300°С і, нарешті, продукти для високотемпературних застосувань понад 1400°С. Конструктивний елемент може також бути відпаленим або обпаленим. Названа останньою група включає в себе конструктивні елементи, які мають термостійкість (вогнетривкість) в вищевказаній області. Конструктивний елемент може складатися з монолітної маси: перш за все, мова йде про формований конструктивний елемент. Прикладами для формованого вогнетривкого конструктивного елементу зазначеного типу є: - цегли будь-якої форми і розміру, наприклад, для вогнетривкого футерування промислової печі, наприклад ливарного ковша, проміжного розливного пристрою, скловарної ванної печі, конвертера, обертальної трубчастої цементної печі, шахтної печі, сміттєспалювальної установки або подібного, - плити, включаючи шиберні плити для шиберних затворів, як такі, що застосовуються для регулювання/управління випуском розплаву металу на металургійних тигелях, - конуси і усічені конуси, включаючи конуси для подачі і диспергування газу, що продувається (пористі керамічні плити для подачі і диспергування газу, що продувається), такі як застосовуються для підведення газів, в основному інертних газів, в розплави металів. До цієї групи також відносяться пористі керамічні плити для подачі і диспергування газу, що продувається, з іншою геометрією, - інші форми, наприклад, жолоби, по яких спрямовується розплав металу, пробки для регулювання кількості розплаву, що витікає з металургійного тигеля, гільзи, фасонні цеглини з отвором для випуску металу (well nozzle, well block) та багато інших. Зазначені конструктивні елементи можуть бути виготовлені з різних матеріалів, наприклад, з лужної суміші на основі МgО або нелужного матеріалу на основі АІ2О3, ТіО2, ZrО2 та/або SiO2. Винахід може бути застосований для всіх систем матеріалів. Конструктивні елементи можуть відливатися, набиватися, пресуватися або оброблятися якнебудь інакше. їх система зв'язків не підлягає обмеженням. Внаслідок цього, винахід включає в себе, наприклад, керамічно або гідравлічно пов'язані конструктивні елементи. Всі конструктивні елементи піддаються зносу. Як з технологічних, так і з фінансових міркувань 92121 4 існує бажання оптимізувати довговічність (термін використання) конструктивного елемента. Однак, найчастіше це неможливо, так як відсутня інформація про стан (ступінь зносу) конструктивного елемента. Це дійсно, перш за все, під час експлуатації, тому що високі робочі температури ускладнюють або роблять неможливим контроль. У WO 03/080274 А1 пропонується спосіб для експлуатації шиберного затвора, у якого на ділянці вогнетривких шиберних плит визначаються й обробляються один або декілька з наступних параметрів: розміри системи шиберного затвора, температури на ділянці шиберного затвора, тиску циліндрів і пружин, які впливають на шиберні плити. Все це є непрямими величинами, які не дають надійного уявлення про ступінь зносу конструктивного елемента. Завдання винаходу полягає в здійсненні можливості ідентифікації і суджень про стан або ж терміні служби конструктивного елемента до, під час і після експлуатації. В основі винаходу лежить наступне твердження: реєстрація різних характеристичних величин навколо власного конструктивного елемента, як в рівні техніки, не сприяють досягненню мети. Так, плита шиберного затвора збирається в основному в механіці з металу. Пориста керамічна плита для подачі і диспергування газу, що продувається, часто розташована у фасонній цеглі з отвором для випуску металу або зливний отвір (наконечник) оточений вогнетривкою цеглою або вогнетривкою масою. Найчастіше конструктивний елемент знаходиться в контакті з гарячим розплавом або продуктом випалення. Перевірений повинен бути, навпаки, сам конструктивний елемент. Безпосередні оптичні способи розпізнавання виключаються. Це відноситься також для безпосереднього (фізичного) підключення вимірювальних і контрольних пристроїв. Винахід йде зовсім іншим шляхом. Він пропонує інтегрувати в конструктивний елемент один або декілька датчиків (наприклад, 1, 2, 3, 4 або більше), щоб таким чином реєструвати принаймні один із таких інформаційних параметрів (також) під час експлуатації конструктивного елемента і переносити її на пристрій обробки даних: - інформація по ідентифікації конструктивного елемента. До цього відносяться, наприклад, такі дані: тип продукту, сорти матеріалів, реквізити виробника, дата виготовлення, постачання та введення в експлуатацію і т.д., - дані про фізичні властивості конструктивного елемента. До цього відноситься, наприклад, температура конструктивного елемента, механічні (термомеханічні) напруги у конструктивному елементі і т.д., - дані про місце і переміщеннях конструктивного елемента. Ця інформація має, перш за все, значення для конструктивних елементів, які переміщуються під час експлуатації, наприклад шиберні плити, заглушки, а також переміщувані по висоті пористі керамічні плити для подачі і диспергування газу, що продувається, трубки для введення кисню 5 92121 6 або подібне. Також може визначатися місце, на могою вимірювання температури можна одержуякому конструктивний елемент знаходиться у привати інформацію про кількість витрати газу. Чим строї, холодніше газ, що протікає, тим нижче виміряна - дані про термін служби конструктивного елетемпература. менту: при цьому, наприклад, реєструється виміДатчики можуть служити також для того, щоб рювання температури, як довго шиберна плита визначати чи показувати місцеві перегріви у консбула «в роботі», тобто, як довго розплав металу труктивному елементі при досягненні рівня темпепротікав через отвір шиберної плити. ратури, при якому можна очікувати фізич«Інтегрувати» означає, що датчик розташованої/хімічної реакції, такої як фазове перетворення. ний у конструктивному елементі або на конструкУ своїй самій загальній формі здійснення витивному елементі. находу стосується конструктивного елементу на Вищезгадана інформація (дані) можуть бути основі керамічної маси, яка є в значній мірі стабіістотні як окремо, так і в будь-яких поєднаннях для льною при температурах понад 800°С, при цьому у визначення стану, наприклад ступеня зносу консконструктивному елементі інтегрований принаймні труктивного елемента. При цьому інформаційні один датчик, за допомогою якого під час експлуапараметри регулярно реєструються і обробляютьтації конструктивного елемента передбачена можся не дискретно, а в залежності від часу. За наявливість реєстрації і передачі на пристрій обробки ності декількох датчиків дані можуть реєструватиданих принаймні одного з таких інформаційних ся на різних місцях конструктивного елемента. Тим параметрів: ідентифікація конструктивного елемесамим можливо, наприклад, визначення темперанта, фізичні властивості конструктивного елементурного градієнта у конструктивному елементі. та, переміщення конструктивного елемента, терТочно також можуть бути передбачені кілька датмін використання конструктивного елемента, місце чиків в декількох елементах. Тим самим можуть конструктивного елемента. бути одержані і оброблені інформаційні параметри Зазвичай датчик виготовляється в оболонці, з різних місць. На прикладі шиберної плити це має щоб захистити його від надмірного температурнобути пояснено більш докладно: го навантаження, забруднення і поломки. ОболонДо теперішнього часу обслуговуючий персока може складатися, наприклад, з склокераміки. нал емпіричним шляхом вирішував, чи може викоДля цілей винаходу принципово підходить ристана шиберна пластина бути використана ще будь-який датчик, який може реєструвати і перераз чи ні. Дані про тривалість і температурне надавати дані вищевказаного типу. Наприклад, мовантаження шиберної плити при експлуатації, що жуть застосовуватися напівпровідникові прийомоіснувала до цих пір відсутні. Обслуговуючий перпередатчики, на які струм через індуктивний сонал не має надійної інформації про те, чи винизв'язок подається від блоку обробки результатів. кали у минулому механічні напруги на продукті чи Згідно з однією формою здійснення датчик є ні. Якщо шиберна плита використовується знову, пасивним датчиком. Цей пасивний датчик з'єднуіснує ризик, що вона більше не витримає без пошється за допомогою радіозв'язку з передавачем і кодження необхідний подальший термін викорисприймальним пристроєм. Опитувальний сигнал тання. У екстремальному випадку це може призпосилається по радіолінії на пасивний датчик. За вести до проривів розплаву металу з допомогою взаємодії з датчиком виробляється катастрофічними наслідками. відповідний сигнал, який передається назад на Ці недоліки можна уникнути за допомогою пристрій опитування, який тепер служить в якості конструктивного елемента згідно винаходу. Надіприймального пристрою. слані датчиком дані реєструються і обробляються Щоб у приймальному пристрої відокремити сиу пристрої обробки даних. Фактичні дані або харагнал, що посилається назад датчиком від сигналу, ктеристичні величини, що виводяться з них, порівщо подається на датчик, потрібний розподільний нюються із заданими даними. Якщо потім виплимеханізм. Це відбувається, наприклад, за допомоває, наприклад, що шиберна плита вже досягла гою того, що сигнал, який подається датчиком має 90% свого розрахункового максимального терміну іншу частоту, ніж сигнал, що подається на датчик. експлуатації або при попередньому використанні в Додатково або альтернативно до зміни частоти, плиті з'явилися механічні напруги вище заданого може бути прийнятий до уваги тимчасовий зсув граничного значення, то плита замінюється. Для між сигналами. запобігання більшого збитку датчики можуть заЯкщо конструктивний елемент знаходиться в здалегідь повідомляти за допомогою вимірювання стані спокою, то назад надсилається специфічний, температури та/або напруги про вихід металу. відтворений сигнал. За допомогою тиску, темпераНаступні приклади застосування: вбудовувантури, напруги і т.д., які діють на конструктивний ня датчика або конструктивного елемента з датчиелемент або у конструктивному елементі, сигнал ком у дно або стінку ливарного ковша або іншого змінюється знову з можливістю відтворення. металургійної плавильної посудини для контролю Тому згідно з однією формою здійснення датвисихання керамічної вогнетривкої маси для фучик містить пристрій для перетворення електроматерування. Наприклад, маса повинна нагріватися гнітних хвиль у механічні хвилі і навпаки. Для цьодо мінімальної температури, щоб досягти повного го датчик може бути виконаний з антеною для висихання. бездротового прийому і для бездротової передачі У конструктивних елементів з продувкою газом радіосигналів. В одному варіанті датчик за допоу випадку вимірювання температури за допомогою могою кабелю з'єднаний з антеною, яка передає датчиків можна робити висновок про ступінь зносу сигнали безпосередньо на пристрій, або навпаки конструктивного елемента. Точно також за допоприймає їх від нього. Для запобігання негативних 7 92121 8 ефектів при передачі даних, які можуть виникнути, тухнуть. Датчик може складатися з п'єзоелектричнаприклад, внаслідок впливу екранування від меного кристала або п'єзоелектричної системи шаталевих частин на радіолінії, співвіднесена з датрів. Названі структури наносяться шляхом осачиком антена розташовується таким чином, що на дження пари або іншим шляхом. радіолінії до передавального/приймального приКонструктивні елементи зазначеного типу часстрою відсутні будь-які металеві частини. тково збираються в металевій оболонці або мають Одна форма здійснення винаходу передбачає, металевий кожух. Наприклад, шиберні плити розщо датчик виконаний у вигляді ПАВташовані в металевих касетах і розміщені в метаконструктивного елементу (ПАВ - surface accoustic левому шиберному механізмі. Металеві елементи waves (SAW)). На датчику відбувається збудження викликають екранування щодо електромагнітних механічних поверхневих хвиль, поведінка яких променів. У цьому випадку, при радіопередачі дазмінюється за допомогою впливу таких фізичних них від датчика до антени винахід передбачає величин, як тиск, температура, напруга. Це роз'ясвиконання відповідної металевої частини (металенюється на прикладі: вого кожуха), суміжної з антеною датчика, з виїмПАВ-конструктивний елемент складається з кою для пропускання радіохвилі. Наступна особп'єзоелектричного кристала-підніжки, на який наливість полягає у розташуванні датчика в крайовій носяться металеві структури (рефлектори). ПАВобласті конструктивного елемент для того, щоб датчик за допомогою антени з'єднується по радіозробити можливим оптимальну передачу по радіо. зв'язку з передавальним і зчитувальним пристро«Крайова область» означає, наприклад, «холодна єм. Передавальний і зчитувальний пристрій посисторона конструктивного елементу». Під цим ролає електромагнітний сигнал, який приймається зуміється ділянка конструктивного елемент, яка датчиком-антеною. Цей сигнал за допомогою спепри експлуатації нагрівається найменше. Наприціального перетворювача, що знаходиться на клад, у шиберної плити це крайова область плити, ПАВ-датчику, перетворюється у механічні колиу той час як навколо області зливного отвору певання. Хвилі, що утворюються в результаті, поширеважають найвищі температури. рюються на поверхні п'єзоелектричного кристала. У футерувальної цегли для ковша це буде На вищезгаданих рефлекторах поверхневі хвилі сторона цегли, суміжна із зовнішньою стороною частково відображаються. Потім ці поверхневі металевої оболонки. У пористих керамічних плит хвилі знову перетворюються в електромагнітні для подачі і диспергування газу, що продувається, хвилі. Оскільки в залежності від таких фізичних датчик розташований, переважно, на кінці з боку величин, як, наприклад, температура, тиск, напруподачі газу. га, кристал розширюється або стискається, це У вищезгаданому варіанті з кабельним з'єдпризводить до зміни часу пробігу сигналу. нанням між датчиком і антеною кількість конструкЗ радіоцентру до датчика надсилається електтивних елементів скорочується, тому що стає моромагнітний високочастотний імпульс. Цей імпульс жливим обмін даними від антени з датчиком до приймається антеною датчика і за допомогою пеприймально-передавальної станції, оскільки антеретворювача (наприклад, зустрічно-штирового на розташована на місці, яке дозволяє здійснюваперетворювача) перетворюється на механічну ти передачу без перешкод на приймальноповерхневу хвилю, що поширюється. У ході пропередавальну станцію. Кабель може бути гнучким менів цих механічних хвиль на поверхні датчика високочастотним кабелем, наприклад з міді (Сu) з лежать відбивні (частково відбивні) структури, які політетрафторетиленом (PTFE) або кераміки в сконструйовані там в індивідуальній, характерній якості діелектрика, внаслідок чого поліпшується послідовності. З окремого імпульсу, що посилаєтьтермостійкість. ся, виникає безліч специфічних імпульсів, які відДатчик принаймні частково може складатися з биваються назад до перетворювача. Там вони антикорозійної сталі, наприклад, сталі марки знову перетворюються в електромагнітні хвилі і 1.4845. Ущільнення для зазначених застосувань надсилаються антеною датчика в якості сигналу у складаються з жароміцних матеріалів, наприклад, відповідь назад до радіоцентр. Другий сигнал місфтороеластомеру. тить бажані інформаційні параметри про кількість і Виробник вогнетривкого конструктивного елеположення рефлекторів, їх відбивного коефіцієнта, мента має в розпорядженні дані калібрування, з а також швидкості розповсюдження акустичної яких можна розрахувати, яка температура на певхвилі. Ці інформаційні параметри є безпосередніному місці конструктивного елемента відповідає ми інформаційними параметрами для ідентифікаякій температурі на інших місцях конструктивного ції конструктивного елемента, фізичних властивоелемента. Так, наприклад, для певного матеріалу стей конструктивного елемента, місця і при виміряній температурі Х°С в крайовій області переміщень конструктивного елемента та/або тешиберної плити можна зробити висновок про темрміну використання конструктивного елемента. За пературу Y°C на ділянці протікання. допомогою відповідного калібрування в співвіднеВідбиті механічні хвилі або ж відповідні сигнасеному пристрої обробки даних можна обчислити ли, що виникають з них, роблять можливим, як бажані дані. описано, оцінку бажаних інформаційних параметШвидкість поширення акустичних хвиль зазвирів, включаючи такі фізичні дані, як напруга у консчай становить лише кілька 1000м/с, наприклад труктивному елементі, а також час експлуатації 3500м/с. Таким чином, створюється можливість при тепловому навантаженні і т.д. збереження високочастотного імпульсу на малеЗа допомогою плаваючого («незакріпленого») нькому чіпі (датчику) так довго, поки електромагнімонтажу датчика можливо точне вимірювання тетні ехо-сигнали від навколишніх предметів не замператури. За допомогою монтажу датчика з жор 9 92121 10 стким з'єднанням у конструктивному елементі Датчик 10 згідно Фіг.1 може, наприклад, бути (тобто, конструктивний елемент і датчик жорстко встановлений у поглиблення 25 прямокутної вогз'єднані) можна реєструвати інші характерні велинетривкої магнезитової цегли 26 (Фіг.2) і бути зачини, такі як механічні напруги. Вимірювані велилитий там будівельним розчином. чини можуть бути встановлені окремо. На Фіг.3 показано розташування датчика 10 у Спосіб контролю, що відноситься до цього, шиберній плиті 30, яка зацементована в рухому має в самій загальній формі здійснення наступні металеву оболонку 32 (заповнений розчином шов етапи: 31). Ливник шиберної плити 30 позначений позиці- посилання з радіоцентру на датчик сигналу, єю 34. На краю 36 шиберної плити 30 в керамічний - одержання сигналу за допомогою датчика, матеріал шиберної плити 30 вмонтований (заце- обробка, перетворення та/або кодування симентований) датчик 10. За допомогою датчика 10 гналу за допомогою датчика або в датчику, в даному випадку повинен ідентифікуватися конс- посилання відповідного сигналу від датчика в труктивний елемент (спеціальна шиберна плита) і радіоцентр, його температура. Для захисту датчик 10 розта- обробка радіосигналів і переданих з ними іншований в оболонці з склокераміки. Антена 16 формаційних параметрів, а також узгодження одевиступає над кристалом. Сусідня відповідна ділянржаних з цього характеристичних величин з задака металевої оболонки 32 (зображена на Фіг.3 куними даними в пристрої обробки даних. том ) має навпроти антени 16 (нерозрізнену) виІнші ознаки способу були описані раніше на конану у формі прорізу виїмку для можливості підставі завдання та принципу дії датчика і виплипідведення електромагнітних хвиль 18, 20 ззовні вають з ознак залежних ознак формули винаходу до антени 16 і відведення їх від неї. та нижченаведених прикладів. Описані в них ознаНа Фіг.4 показана відповідна частина шиберки можуть бути істотними для застосування винаного механізму 40 для прийому касети 32 і шиберходу окремо або в різних комбінаціях. ної плити 30. Шиберна система регулює потік сталі Далі винахід пояснюється за допомогою різних від ковша в розташований далі проміжний розливприкладів здійснення, при цьому фігури зображені ний пристрій. дуже схематично. При цьому показано на: Датчик 10 з антеною 16 зображений схематичФіг.1: вигляд у перспективі п'єзоелектричного но. Виконаний у формі прорізу отвір у касеті 32 кристала-датчика, позначено позицією 38. Безпосередньо навпроти Фіг.2: вигляд у перспективі вогнетривкого антени 16 датчика (чіпа) 10 знаходиться наступна конструктивного елемента у формі цегли, антена 42, яка за допомогою термостійкого коаксіФіг.3: вид зверху на зібрану в металевій обоального кабелю 44 сполучена з третього антеною лонці шиберну плиту, 46, що по лінії радіозв'язку 48 знаходиться у споФіг.4: вид шиберного механізму з встановлелученні з вищевказаною антеною 50. Передача ною шиберною плитою усередині системи спостесигналів (високочастотний сигнал) походить від реження та контролю. управляючого пристрою 60 через антену 50 до Однакові або ж однакові за функціональним антени 46 (бездротово) і звідти (по проводах) до призначенням деталі представлені на фігурах одантени 42 і знову бездротово до антени 16 датчика ними і тими ж контрольний позначеннями. 10. На зворотному шляху відбитий датчиком 10 На Фіг.1 показаний прямокутний п'єзоелектрисигнал потрапляє у пристрій 60 управління. Датчик чний кристал (зображений без своєї склокераміч10 здатний посилати сигнал, який містить інфорної оболонки). На одній його поверхні нанесені мацію про фактичну температуру, а також заздачастково відбиваючі структури 12, а саме, з хараклегідь присвоєне ідентифікаційне кодування. При терним (специфічними для датчика) розташуванцьому датчик 10 одержує електромагнітний імням. Далі можна розпізнати зустрічно-штировий пульс (в гігагерцевому діапазоні частот), обробляє перетворювач 14. Електричні контакти виведені з його і посилає назад серію характеристичних елекристала для з'єднання, таким чином, збірних шиктромагнітних імпульсів. З тимчасових інтервалів ни зустрічно-штирового перетворювача з антеною цих імпульсів можна декодувати ідентифікацію і 16. Кристал зі своїми структурами 12 і перетворютемпературу. Датчик базується на ПАВ-технології і вачем 14 утворює датчик 10. оснащений антеною для 16 для передачі по радіо. Електромагнітний високочастотний імпульс Шиберний механізм 40 складається з металу. (зображений схематично стрілкою 18), що посилаТому необхідно електромагнітний сигнал з шиберється пристроєм управління (60 на Фіг.4), досягає ного механізму 40 виводити по кабелю. Для цього датчика 10, приймається антеною 16 і за допомонавпроти антени 16 нерухомо (жорстко) встановгою перетворювача 14 перетворюється на механілюється антена 42. Підключена по кабелю 44 анчну поверхневу хвилю, що поширюється. З опитутена 46 встановлюється зовні на шиберному мевального сигналу виникає безліч поверхневих ханізмі 40. хвиль, які згідно розташування структур 12 до моПри експлуатації пристрій 60 управління посименту вимірювання відбиваються назад у перетлає електромагнітні сигнали (імпульси) від антени ворювач 14 і через перетворювач 14 перетворю50 на антену 46. Від антени 46 кожен сигнал переються назад в електромагнітний сигнал (стрілка дається по коаксіальному кабелю 44 на антену 42, 20). Цей сигнал приймається пристроєм 60 управяка через антену 16 передає сигнал по радіо на ління з передвключеною антеною 50 і передається датчик 10. Датчик 10 перетворює сигнал в поверхдалі на пристрій 70 обробки даних (Фіг.4) і там неву хвилю, яка після відбиття на структурах 12 обробляється. містить інформаційні параметри про температуру датчика або ж ідентифікацію конструктивного еле 11 92121 12 мента 30. Ця серія імпульсів передається датчи- Перевищення, падіння або досягнення криком 10 по антенам на пристрій 60 управління. тичних діапазонів температур, наприклад, темпеПристрій 60 управління обчислює ідентифікацію і ратури фазового перетворення оксиду цирконію в температуру з кількості імпульсів і їх тимчасових шиберній плиті 30 при температурі 1050°С до інтервалів. Обчислені дані передаються на при950°С, стрій 70 обробки даних. - Раннє виявлення несправностей, наприклад, Пристрій 70 обробки даних може витягувати пробоїв. або ж розраховувати з відправлених датчиком Усі надіслані/одержані сигнали реєструються і даних наступні інформаційні параметри: обробляються за допомогою підключеного приФункція ідентифікації: строю 70 обробки даних. - Ідентифікація шиберної плити 30 перед ексПриклад згідно Фіг.4 може бути змінено в таплуатацією, кий спосіб. Замість датчика 10 з радіозв'язком з - Ідентифікація шиберної плити 30 під час ексантеною 3 застосовується стрижневий датчик, плуатації, який з'єднаний з антеною по кабелю. При цьому - Ідентифікація шиберної плити 30 після ексдатчик знаходиться в шиберній плиті, тобто, на плуатації. «гарячій стороні», антена - на відстані від нього, на На основі ідентифікації стан шиберної плити ділянці, де переважають більш низькі температу30 може бути спільноти пов'язаний з даними стари. Шунтування металевої касети шиберної пласлеплавильного заводу. тини відбувається за допомогою кабелю. Антена Вимірювання температури: розташована так, що виникає радіозв'язок, що - Визначення тривалості лиття та тривалості працює без перешкод, з антеною 50 пристрої 60 роботи за допомогою оцінки температур в певні управління. При такій формі здійснення антени, моменти часу, позначені на Фіг.4 позиціями 42 і 46, є зайвими. - Кількість теплових ударів за допомогою виміру температур в певні моменти часу, 13 Комп’ютерна верстка О. Рябко 92121 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюComponent based on a ceramic material
Автори англійськоюPischek, Stefan, Pirker, Stefan, Erlakher, Artur, Fachberger, Rene, Ressmann, Michael
Назва патенту російськоюКонструктивный элемент на основе керамической массы
Автори російськоюПишек Штефан, Пиркер Штефан, Эрлахер Артур, Фахбергер Ренэ, Рессманн Михаэль
МПК / Мітки
МПК: H04Q 9/00
Мітки: елемент, конструктивний, маси, керамічної, основі
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-92121-konstruktivnijj-element-na-osnovi-keramichno-masi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Конструктивний елемент на основі керамічної маси</a>