專利名稱：光電自動控制熄焦裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專用于煉焦業采用濕法熄焦的光電自動控制熄焦裝置。
目前，國內煉焦業凡是濕法熄焦的焦化廠，普遍采用機械式磨電滑塊或碰撞開關來完成熄焦水泵的控制。這種控制方法存在著一定的弊端，如熄焦車道軌的沉降，道軌上散落的焦炭會引起機車運行時的晃動，加之雨、雪、冰、水蒸汽、H2S的腐蝕，這些因素均可導至外電路裝置，時有被撞壞、銹蝕、接觸不良、短路、斷路等故障發生，使生產受到很大影響。另外，隨著國民經濟的高速發展，部份企業要更新、擴建，由于受到資金、地理的限制，只能增建焦爐，而配套的泵房、水塔無法實施，只能公用，這樣便出現了多爐一塔的新格局，而采用機械控制方法是無法完成的。因熄焦時需要熄火車穿過水塔進行作業，機車在過塔期間水塔不得噴水，否則電機車淋水后會導致機車內電氣設備的損壞而無法使用。采用機械方式控制熄焦水泵，是靠熄火車在運動過程中觸動水泵的控制開關來完成的。無論熄焦車是空車或重車狀態，只要機車運動于水泵的控制裝置處，便會觸動控制開關，水泵電機得電運轉，水塔便會噴水，因此容易導至水泵誤動作。
本實用新型的目的就在于解決現有技術所存在的問題，提供一種結構新穎，電路簡單，易于維修，安全、可靠，穩定性高，抗干擾能力強，運行有效率高，耗電少，節能效益明顯且可實現多爐一塔水泵控制的新型光電自動控制熄焦裝置。
本實用新型光電自動控制熄焦裝置主要包括殼體、傳感器、電壓表、指示燈、電源開關以及由顯示電路、執行電路、信號放大電路及定時電路組成的電路板等。電路板裝在殼體內，傳感器設置在洗焦塔旁。殼體的面板上部分別裝有電壓表、指示燈、面板的下部分別裝有電源開關、解除按鈕、開啟按鈕、時間調整旋鈕及停止按鈕。殼體背面分別裝有電源線、保險及多線插頭座，底殼上設有微調孔。
以下結合附圖對本實用新型的具體結構及工作原理作詳細描述。
圖1為本實用新型熄焦裝置正視圖。
圖2為本實用新型熄焦裝置后視圖。
圖3為本實用新型傳感器外形圖。
圖4為本實用新型傳感器結構剖視圖。
圖5為本實用新型熄焦裝置電原理圖。
參見
圖1、圖2，殼體內裝有由顯示電路、執行電路、信號放大電路及定時電路組成的電路板。殼體的面板上部分別裝有電壓表1，指示燈2、3、4，電壓表1通過導線并接在電源變壓器初級，面板的下部分別裝有電源開關9、解除按鈕8、開啟按鈕7、時間調整旋鈕6及停止按鈕5。殼體的背面裝有電源線13、保險15及多線插頭座17，由螺栓11將機蓋18固定在殼體上，底殼16上設有微調孔14，通過此孔可調節W1。12為機腳。
參見圖3、圖4，本實用新型傳感器設置在洗焦塔旁，由螺栓21、蓋22、密封墊23、保護殼24、光電管25、遮光罩19及電纜20組成。光電管25裝在保護殼24內，光電管25的正負極分別通過電纜20與多線插頭座17相連，保護殼24與蓋22由螺栓21固定連接，密封墊23裝在保護殼24與蓋22之間，保護殼24的窗口端套有遮光罩19。
參見圖5，所述的顯示電路由發光二極管VD15、VD16、VD17，三極管VT1、VT2，二極管VD11、VD12、VD13、VD1、VD2、VD3，繼電器J1、J2、J3及電阻R1、R2、R3、R4組成，三極管VT1的基極與二極管VD1的負極及電阻R3的一端相并聯，R3的另一端及三極管VT1的發射極均接地，VT1的集電極與發光二極管VD15的負極、繼電器J1的線圈5及二極管VD11的正極并聯連接，發光二極管VD15的正極經電阻R2與E4的正極相連，繼電器J1的線圈2與二極管VD11負極并聯后接入E4的正極；三極管VT2的基極與電阻R4、R11并聯，R4的另一端接地，VT2的發射極與繼電器J4—1的常閉觸點14相連接，J4—1的動觸點15接地、VT2的集電極與二極管VD2的負極、繼電器J2的線圈5、二極管VD12的正極及發光二極管VD16的負極相并聯，繼電器J2的線圈2與二極管VD12負極并聯后，接入E4的正極，發光二極管VD17的正極、VD16的正極與VD15的正極及電阻R2相并聯，VD17的負極與繼電器J3的線圈5、二極管VD13的正極，VD3的負極、VD4的負極、繼電器J4—1的常開觸點16相并聯連接，繼電器J1、J2、J3的負載控制觸點分別通過導線與多線插頭座17相連。
所述的執行電路由三極管VT4、二極管VD4、VD5、VD14、電阻R10、R11及繼電器J4組成，三極管VT4的基極與電阻R10、R11并聯連接，VT4的發射極與二極管VD4、VD5的正極并聯連接，VT4的集電極與繼電器J4的線圈4、二極管VD14的正極并聯，繼電器J4的線圈1與二極管VD14的負極并聯后接入E4的正極，J4的負載控制觸點通過導線與多線插頭座17相連。
所述的信號放大電路由三極管VT5、VT3、光電管VD18、二極管VD5、VD6、VD7、微調電阻W1、電阻R6、R7、R8及起動按鈕AN1組成，三極管VT5的基極與光電管VD18的正極及微調電阻W1的C端并聯連接，W1的AB端并聯后與電阻R7串聯后接地，VT5的發射極與VT3的基極及電阻R6的一端并聯連接，R6的另一端接地，VT5的集電極經電阻R5接入E4的正極，VT3的發射極接地，VT3的集電極與VD5的負極相連接，起動按鈕AN1并聯于VT3的集電極與地之間，光電管VD18的負極與電阻R8的一端及VD6的正極并聯連接，同時VD18的正負極分別通過導線與多線插頭座17相連；R8的另一端接入E4的正極，二極管VD6與VD7相串聯，VD7的負極接地。
所述的定時電路由二極管VD10、VD9、VD8、三極管VT6、場效應管VT7、電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、繼電器J4—2、解除按鈕AN3、停止按鈕AN2、電位器W2、微調電阻W3、W4及電容C3、C4組成，電阻R9的一端接E4的正極，另一端與二極管VD10的負極并聯連接，VD10的正極接地，三極管VT6的基極與場效應管VT7的漏極、電阻R12的一端并聯連接，R12的另一端與VT6的集電極并聯后接入E5，VT6的發射極與VT7的源極及電阻R10的一端并聯連接，R10的另一端與三極管VT4的基極及電阻R11的一端并聯連接，R11的另一端與VT2的基極及電阻R4并聯連接，VT7的柵極與電阻R13的一端相連，R13的另一端與微調電阻W4的AB并聯點相連接，C點與R14的一端連接，R14的另一端與二極管VD8的正極，電容C4的正極、解除按鈕AN3的觸點及繼電器J4—2的動觸點9并聯連接，電容C4的負極接地，解除按鈕AN3的另一觸點與二極管VD9的負極相連，繼電器J4—2的常閉觸點8接地，微調電阻W4的AB聯接點與電阻R13及電容C3的負極、二極管VD8的負極及VD9的正極相并聯連接，電位器W2的AB并聯點接E5，C端與W3的AB并聯點聯接，W3的C點與電阻R15、R16串聯連接，R16的另一端與電容C3的正極相連接，電阻R15、R16的聯接點與停止按鈕AN2的觸點及繼電器J4—2的常開觸點10并聯，停止按鈕AN2的另一觸點經電阻R17接入E5。
本實用新型利用出爐高溫焦炭具有發光的物理性質，通過光電傳感器把收集到的焦炭光轉為電信號，經饋線送至光電自動控制熄焦裝置進行處理，定時程控水泵的運轉。其工作原理如下首先，將電源開關9閉合，220V交流電壓經變壓器降壓、整流、濾波、穩壓為直流電壓。平時，三極管VT6、VT2導通，VT7、VT4截止，指示燈3亮，(指示燈3即VD16)，繼電器J2吸合，電路系統處于準備狀態。此時，按動開啟按鈕7，三極管VT4電流驅動繼電器J4吸合，熄焦水泵運轉。繼電器J4輔助觸點J4—1的15與14分開，與觸點16閉合，J4自鎖，三極管VT2截止，指示燈3滅，指示燈2(即VD17)亮，電路轉入工作狀態，同時繼電器J4的另一輔助觸點J4—2的觸點9與8分開與10閉合，+E5經電位器W2、微調電阻W3、電阻R15對電容C4充電，當C4的充電電壓升至場效應管VT7的開啟電壓時，電路突然翻轉，VT7導通，VT6截止。VT4由于電阻R12的限流作用而截止，繼電器J4釋放，熄焦水泵停止運轉，指示燈2滅，指示燈4(即VD15)亮，電路轉入閉鎖狀態。同時繼電器J4的輔助觸點J4—1、J4—2復位，此時電壓E5加于W2、W3、W4、電阻R16、R15、R14及電容C3上，C3開始充電，IC3的充電電流在W4、R14產生電壓降，使VT7的柵極電壓維持t時間，當C3上的電壓降至VT7的夾斷電壓Vp時，電路翻轉，VT7截止，VT6導通。VT6的射極電流經電阻R10、R11在R4上產生電壓降，使VT2導通，VT2的電流驅動J2吸合，指示燈3亮，指示燈4滅，電路轉入準備狀態。
當電路處于工作狀態時，按動停止按鈕5，相當于把一段導線并聯在電阻W2、W3、R15的兩端，電容C4迅速充電，當C4電壓增至VT7開啟電壓VT時，電路翻轉，VT7導通，VT6、VT4截止，J4釋放，熄焦水泵停止運轉。
在閉鎖期間按動解除按鈕8，相當于RC電路中的R14、W4減小，縮短了C3的充電時間，VT7迅速截止，電路轉入準備狀態。
由R1、VD2、VD3組成的指示燈與門電路，只要J2、VD16或者J3、VD17處于任意導通狀態時，VT1便處于截止狀態，指示燈4不顯示。只有J2、VD16與J3，VD17同時處于截止狀態時，VT1才會導通，指示燈4亮，J1吸合。由VT5、VT3組成信號電流復合放大級，R5是VT5的負載電阻，R8、VD6、VD7為光電管VD18提供偏置電壓。當VD18的發光電流注入VT5的基極時，VT5、VT3導通，VT3的導通相當于按動開啟按鈕7，J4吸合，熄焦水泵開啟運轉。只要光電傳感器把捕捉到的紅焦光信號輸入到本裝置，本裝置便會自動定時控制熄焦水泵的開關，同步顯示電路系統的工作狀態。無光信號時，電路系統永遠保持在準備狀態，由指示燈3顯示。
由于本光電自動控制熄焦裝置，可以區別機車是否載有紅焦，有紅焦水泵開，否則水泵不開。因此加大了機車的隨意性，不會因機車的運動導致水泵的誤動作。本裝置可實現多爐一塔熄焦水泵的自動控制，大大節省了增建熄焦塔、水池、熄焦泵房所需的資金。節約了場地且具有結構新穎，電路簡單，易于維修，安全可靠，穩定性高，抗干擾能力強，運行有效率高，耗電少，節能效益明顯等優點，適用于煉焦業采用濕法熄焦的焦化廠使用。
權利要求1.一種光電自動控制熄焦裝置，包括電壓表1，指示燈2、3、4，電源開關9，其特征在于還包括傳感器、殼體以及由顯示電路、執行電路、信號放大電路及定時電路組成的電路板，傳感器設置在洗焦塔旁；電路板裝在殼體內，殼體的面板上部分別裝有電壓表1、指示燈2、3、4，面板的下部分別裝有電源開關9、解除按鈕8、開啟按鈕7、時間調整旋鈕6及停止按鈕5，殼體背面分別裝有電源線13、保險15及多線插頭座17，底殼16上設有微調孔14。
2.根據權利要求1所述的熄焦裝置，其特征在于所述的傳感器由蓋22、密封墊23、保護殼24、光電管25、遮光罩19及電纜20組成，光電管25裝在保護殼24內，光電管25的正負極分別通過電纜20與多線插頭座17相連，保護殼24與蓋22固定連接，保護殼24與蓋22之間裝有密封墊23，保護殼24的窗口端套有遮光罩19。
3.根據權利要求1所述的熄焦裝置，其特征在于所述的顯示電路由發光二極管VD15、VD16、VD17，三極管VT1、VT2，二極管VD11、VD12、VD13、VD1、VD2、VD3，繼電器J1、J2、J3及電阻R1、R2、R3、R4組成，三極管VT1的基極與二極管VD1的負極及電阻R3的一端相并聯，R3的另一端及三極管VT1的發射極均接地，VT1的集電極與發光二極管VD15的負極、繼電器J1的線圈5及二極管VD11的正極并聯連接，發光二極管VD15的正極經電阻R2與E4的正極相連，繼電器J1的線圈2與二極管VD11負極并聯后接入E4的正極；三極管VT2的基極與電阻R4、R11并聯，R4的另一端接地，VT2的發射極與繼電器J4—1的常閉觸點14相連接，J4—1的動觸點15接地，VT2的集電極與二極管VD2的負極、繼電器J2的線圈5、二極管VD12的正極及發光二極管VD16的負極相并聯，繼電器J2的線圈2與二極管VD12負極并聯后，接入E4的正極，發光二極管VD17的正極、VD16的正極與VD15的正極及電阻R2相并聯，VD17的負極與繼電器J3的線圈5、二極管VD13的正極，VD3的負極、VD4的負極、繼電器J4—1的常開觸點16相并聯連接，繼電器J1、J2、J3的負載控制觸點分別通過導線與多線插頭座17相連。
4.根據權利要求1所述的熄焦裝置，其特征在于所述的執行電路由三極管VT4、二極管VD4、VD5、VD14、電阻R10、R11及繼電器J4組成，三極管VT4的基極與電阻R10、R11并聯連接，VT4的發射極與二極管VD4、VD5的正極并聯連接，VT4的集電極與繼電器J4的線圈4、二極管VD14的正極并聯，繼電器J4的線圈1與二極管VD14的負極并聯后接入E4的正極，J4的負載控制觸點通過導線與多線插頭座17相連。
5.根據權利要求1所述的熄焦裝置，其特征在于所述的信號放大電路由三極管VT5、VT3、光電管VD18、二極管VD5、VD6、VD7、微調電阻W1、電阻R6、R7、R8及起動按鈕AN1組成，三極管VT5的基極與光電管VD18的正極及微調電阻W1的C端并聯連接，W1的AB端并聯后與電阻R7串聯后接地，VT5的發射極與VT3的基極及電阻R6的一端并聯連接，R6的另一端接地，VT5的集電極經電阻R5接入E4的正極，VT3的發射極接地，VT3的集電極與VD5的負極相連接，起動按鈕AN1并聯于VT3的集電極與地之間，光電管VD18的負極與電阻R8的一端及VD6的正極并聯連接，同時VD18的正負極分別通過導線與多線插頭座17相連；R8的另一端接入E4的正極，二極管VD6與VD7相串聯，VD7的負極接地。
6.根據權利要求1所述的熄焦裝置，其特征在于所述的定時電路由二極管VD10、VD9、VD8、三極管VT6、場效應管VT7、電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、繼電器J4—2、解除按鈕AN3、停止按鈕AN2、電位器W2、微調電阻W3、W4及電容C3、C4組成，電阻R9的一端接E4的正極，另一端與二極管VD10的負極并聯連接，VD10的正極接地，三極管VT6的基極與場效應管VT7的漏極、電阻R12的一端并聯連接，R12的另一端與VT6的集電極并聯后接入E5，VT6的發射極與VT7的源極及電阻R10的一端并聯連接，R10的另一端與三極管VT4的基極及電阻R11的一端并聯連接，R11的另一端與VT2的基極及電阻R4并聯連接，VT7的柵極與電阻R13的一端相連，R13的另一端與微調電阻W4的AB并聯點相連接，C點與R14的一端連接，R14的另一端與二極管VD8的正極，電容C4的正極、解除按鈕AN3的觸點及繼電器J4—2的動觸點9并聯連接，電容C4的負極接地，解除按鈕AN3的另一觸點與二極管VD9的負極相連，繼電器J4—2的常閉觸點8接地，微調電阻W4的AB聯接點與電阻R13及電容C3的負極、二極管VD8的負極及VD9的正極相并聯連接，電位器W2的AB并聯點接E5，C端與W3的AB并聯點聯接，W3的C點與電阻R15、R16串聯連接，R16的另一端與電容C3的正極相連接，電阻R15、R16的聯接點與停止按鈕AN2的觸點及繼電器J4—2的常開觸點10并聯，停止按鈕AN2的另一觸點經電阻R17接入E5。
專利摘要一種光電自動熄焦裝置、由傳感器、殼體、電壓表、指示燈、開關、按鈕、電路等組成。傳感器安裝在熄焦塔附近，當載有紅焦炭的熄焦車通過傳感器時，入射光能在傳感器實現光電轉換，電信號經自動控制裝置處理后程控熄焦水泵的開停。該裝置以光電控制代替了機械控制方式。與國內現有熄焦裝置相比，具有結構新穎、體積小、耗電少、安全可靠、運行有效率高、節能效益好等優點。適用于煉焦業濕發熄焦生產中使用。
文檔編號C10B41/04GK2221594SQ9520416
公開日1996年3月6日 申請日期1995年3月10日 優先權日1995年3月10日
發明者范洪濤 申請人:范洪濤