CS201718B1 - Device for determination of the thermic phonomenon of the phase metal and alloy transition at the cooling thereof - Google Patents
Device for determination of the thermic phonomenon of the phase metal and alloy transition at the cooling thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CS201718B1 CS201718B1 CS422378A CS422378A CS201718B1 CS 201718 B1 CS201718 B1 CS 201718B1 CS 422378 A CS422378 A CS 422378A CS 422378 A CS422378 A CS 422378A CS 201718 B1 CS201718 B1 CS 201718B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- temperature
- counter
- output
- pulse
- threshold
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zařízení pro stanovení termického jevu fázového přechodu kovů a slitin při jejich ochlazování.The invention relates to a device for determining the thermal effect of the phase transition of metals and alloys during their cooling.
Vynález může být použit při termografické analýze fázových přechodů v kovech a slitinách k určení teplot fázových přechodů. Kromě toho může být vynález použit ke kontrole jiných parametrů kovů a slitin souvisejících s teplotami fázových přechodů, zejména ke stanovení obsahu uhlíku v tekuté oceli při jejím zhutňování podle teploty počátku krystalizace. (Teplota likvidu.)The invention can be used in thermographic analysis of phase transitions in metals and alloys to determine the temperatures of phase transitions. In addition, the invention can be used to control other parameters of metals and alloys related to phase transition temperatures, in particular to determine the carbon content of liquid steel when compacted according to the crystallization start temperature. (Liquid temperature.)
Při provádění termografické analýzy kovů a slitin se projevuje termický jev fázového přechodu, který se určuje podle prodlev teploty při ochlazování kovů a slitin.When performing thermographic analysis of metals and alloys, the thermal phenomenon of the phase transition occurs, which is determined by the temperature delays in cooling metals and alloys.
V praxi kromě prodlev teploty, vyvolaných termickým jevem fázového přechodu, vznikají také další podlevy teploty, vyvolané například výraznou změnou poměrů při výměně tepla. Tyto prodlevy teploty, vyvolané působením tak zvaných pseudotermických jevů značně ztěžují zjištění termického jevu.In practice, in addition to the temperature delays caused by the phase transition thermal phenomenon, there are also other temperature effects caused, for example, by a significant change in the heat exchange conditions. These temperature delays caused by the action of so-called pseudothermal phenomena make the detection of a thermal phenomenon considerably more difficult.
V souvislosti s tím vzniká v případě výskytu pseudotermických jevů nutnost rozlišení termického jevu fázového přechodu, Spolehlivost zjištění termického jevu fázového přechodu může být určena pravděpodobností výskytu ckabného výsledku, přičemž pod chybou se rozumí jak zjištění výskytu termické ho jevu fázového přechodu při prodlevě teploty, vyvolané pseudotermickým jevem, tak i rozhodnutí o nepřítomnosti termického jevu fázového přechodu při výskytu prodlevy teploty, vyvolané termickým jevem fázového přechodu.The reliability of the detection of the phase transition thermal phenomenon can be determined by the probability of the occurrence of a poor result, the term being understood as the detection of the occurrence of the phase transition thermal phenomenon due to the pseudothermic temperature delay. the phenomenon, as well as the decision on the absence of the thermal phase transition phenomenon at the occurrence of the temperature delay caused by the thermal phase transition phenomenon.
Je znám způsob zjišťování termického jevu fázového přechodu, který se využívá v zařízení pro stanovení obsahu uhlíku v tekutém kovu podle prodlev teploty na ochlazovací křivce (britský patentový spis č. 1 477 564).A method for detecting a phase transition thermal phenomenon is known which is used in a device for determining the carbon content of a liquid metal according to the temperature lag on the cooling curve (British Patent Specification No. 1,477,564).
Zařízení pro zjišťování termického jevu fázového přechodu sestává z převodníku teplota — impulzní kód, na jehož vstup se přivádí signál obsahující informaci o teplotě chladnoucího kovu nebo slitiny. Zařízení dále obsahuje generátor taktových impulzů, synchronizační jednotku k časovému rozdělení kódových a taktových impulzů, reversibilní čítač pro získání paralelního kódu teploty, čítač prahových hodnot pro stanovení okamžité hodnoty změny teploty, čítač časových intervalů, na jehož informačním výstupu je uložena informace o čase, který se měří od toho okamžiku, kdy okamžitá změna teploty dosáhne předem danou hodnotu a na jehož přeplnovacím výstupu se objeví signál v případě, když uvedená doba přesáhne nastavenou prahovou hodnotu trvání prodlevy teploty. Zařízení dále obsahuje čítač měřícího cyk lu, na jehož informačním výstupu je uložena informace o čase uplynulém od počátku cyklu měření teploty, klopný obvod pro uložení signálu, který přichází v okamžiku rozhodnutí o výskytu termického jevu fázového přechodu a register pro uložení paralelního kódu teploty.The device for detecting the thermal phenomenon of the phase transition consists of a temperature-pulse code transducer to which a signal containing information about the temperature of the cooling metal or alloy is input. The apparatus further comprises a clock pulse generator, a timing code and clock pulse synchronization unit, a reversible counter for obtaining a parallel temperature code, a threshold value for determining the instantaneous temperature change value, a time interval counter at whose information output information is stored. is measured from the moment when the instantaneous temperature change reaches a predetermined value and on whose supercharging output a signal occurs when said time exceeds the set temperature delay duration threshold. The apparatus further includes a measuring cycle counter, the information output of which is information about the time elapsed since the start of the temperature measurement cycle, a flip-flop for storing the signal that arrives at the time of the occurrence of the phase transition thermal phenomenon.
Výstupy převodníku teplo ta-impulzní číselný kód 'sloužící pro vysílání kódových impulzů odpovídajících ' kladné a záporné změně ' teploty jsou připojeny na první a . druhý vstup synchronizační . jednotky, výstup generátoru taktových impulzů je pak připojen ke třetímu . vstupu synchronizační jednotky. První výstup synchronizační jednotky, na kterém se objevují synchronizované . kódové impulzy odpovídající změně teploty v kladném smyslu, je připojen k přičítacím vstupům reversibilního čítače a ' čítače prahových hodnot. Druhý výstup synchronizační jednotky, na kterém se objevují synchronizované kódové . impulzy, odpovídající změně teploty v záporném smyslu, je připojen k odčítacím vstupům reversibilního čítače a čítače prahových hodnot. Výstup synchronizační jednotky pro syhchronizované taktové impulzy je připojen k počítacím vstupům čítače časových intervalů a čítače měřícího cyklu.The outputs of the heat transducer of the t-pulse code number used to transmit the code pulses corresponding to the 'positive and negative' change in temperature are connected to the first a. second synchronization input. unit, the output of the pulse generator is then connected to the third. input of the synchronization unit. The first output of the synchronization unit on which they appear synchronized. the code pulses corresponding to the temperature change in the positive sense are connected to the addition inputs of the reversible counter and the threshold counter. The second output of the synchronization unit on which the synchronized code appears. pulses corresponding to a temperature change in the negative sense are connected to the readout inputs of the reversible counter and the threshold counter. The output of the synchronization unit for the synchronized clock pulses is connected to the counting inputs of the time interval counter and the measuring cycle counter.
Přeplňovací výstupy čítače prahových hodnot, na kterých se objevují impulzy v okamžiku, kdy dojde k předem dané lokální změně teploty, jsou připojeny ke vstupům pro nulování čítače . časových intervalů. Přeplňovací výstup ' tohoto čítače časových intervalů je spojen s řídícím vstupem registru a s nastavovacím vstupem klopného obvodu. Informační vstup registru je připojen k informačnímu výstupu reversibilního čítače. Výstup klopného obvodu je elektricky spojenThe overflow outputs of the threshold counter on which pulses occur when a predetermined local temperature change occurs are connected to the counter reset inputs. time intervals. The overflow output of this time counter is connected to the control input of the register and to the setting input of the flip-flop. The register information input is connected to the information output of the reversible counter. The output of the flip-flop is electrically connected
s. blokovacími vstupy počítání čítače prahových hodnot a čítače časových intervalů.s. Threshold counter and time interval counter blocking inputs.
Synchronizované kódové ' impulzy z výstupů převodníku telopta-impulzní kód postupují při ochlazování kovu nebo slitiny synchronně s . kódovými impulzy podle znaménka změny teploty na přičítací popřípadě odčítací, vstupy reversibilního čítače a čítače prahových hodnot. Když okamžitá změna teploty dosáhne nastavené hodnoty + εο, vznikne v důsledku . toho v reversibilním čítači paralelní kód teploty a na přeplňovacích výstupech prahového čítače se v tomto okamžiku objeví impulzy. Tyto impulzy jsou vedeny na vstupy pro nulování čítače časových intervalů, který počítá synchronizované · taktové impulzy, které na tento počítací vstup. přijdou. Čítač časových intervalů je konstruován tak, že na jeho přeplňovacím výstupu se objeví impulz ' v případě, když časový interval mezi dvěma po sobě následujícími příchody impulzů na . jeho vstupy pro nulování přesáhne nastavenou prahovou hodnotu το trvání prodlevy teploty. Impulz na přeplňovacím výstupu čítače časových intervalů se proto neobjeví dříve, dokud nedojde k prodlevě teploty. Při výskytu prodlevy teploty se na přeplňovacích výstupech čítače prahových hodnot impulzy neobjeví, protože . okamžitá změna teploty nepřesahuje hodnotu + εο· Jakmile trvání prodlevy teploty . přesáhne předem danou prahovou hodnotu το trvání prodlevy teploty, dojde k přeplnění čítače časových intervalů. Impulz z přeplňovacího· výstupu tohoto . čítače je veden na řídící vstup registru. V důsledku toho ' se do . tohoto registru z reversibilního čítače přepíše kód teploty likvidu. Při zjištění termického . jevu fázového přechodu je prahový čítač a čítač časových intervalů zablokován signálem z výstupu klopného obvodu.. Po uplynutí předem dané doby, která se počítá od počátku cyklu měření teploty, se na informačním výstupu čítače měřícího cyklu objeví signál, který indikuje skončení cyklu měření teploty.The synchronized code pulses from the outputs of the telopta-pulse code transducer proceed in synchronization with the metal or alloy. by code pulses according to the temperature change sign on the addition or subtraction, the inputs of the reversible counter and the threshold counter. When the instantaneous temperature change reaches the set value + εο, it is due to. In this case, a parallel temperature code is present in the reversible counter, and pulses are present at the overflow outputs of the threshold counter. These pulses are applied to the inputs for resetting the time interval counter that counts the synchronized clock pulses that are applied to this counting input. will come. The time interval counter is designed such that a pulse appears on its supercharging output when the time interval between two successive pulses arrives at. its reset inputs exceed the set threshold value το the duration of the temperature delay. Therefore, the pulse on the overflow output of the time interval counter does not appear until the temperature delay has occurred. When the temperature delay occurs, the pulse outputs of the threshold counter do not appear because. instantaneous temperature change does not exceed + εο · Once the temperature delay duration. exceeds a predetermined threshold το the duration of the temperature delay, the time interval counter is overfilled. Pulse from the turbocharged output of this. the counter is led to the control input of the register. As a result, the '. This register overwrites the liquidus temperature code from a reversible counter. When thermal. The threshold and time interval counter is blocked by a signal from the flip-flop output. After a predetermined time counting from the beginning of the temperature measurement cycle, a signal indicating the end of the temperature measurement cycle appears on the information output of the measuring cycle.
Rozhodnutí o výskytu . termického jevu fázového přechodu se při provádění popsaného způsobu a, při používání zařízení pro zjišťování termického jevu fázového . přechodu provádí ze srovnání změřené doby trvání τ prodlevy teploty s předem nastavenou prahovou hodnotou το trvání prodlevy teploty.Decision on occurrence. the phase transition thermal phenomenon occurs when performing the described method and when using the phase thermal detection apparatus. This is done by comparing the measured temperature delay duration τ with the preset temperature delay threshold το.
V praxi dochází často k případu, že doba trvání prodlevy teploty vyvolané termickým jevem fázového přechodu je přesně shodná s dobou trvání prodlevy teploty, která je vyvolána pseudotermickým jevem.In practice, it is often the case that the duration of the temperature delay caused by the phase transition thermal phenomenon is exactly the same as the duration of the temperature delay caused by the pseudothermal phenomenon.
V těchto případech není možnost popsaným známým způsobem tyto prodlevy teploty . rozlišit. . Popsaný známý způsob tedy neposkytuje dostatečnou spolehlivost stanovení termického jevu fázového přechodu.In these cases, the possibility of these temperature dwells is not known in the manner described. distinguish. . Thus, the known method described does not provide sufficient reliability to determine the thermal phase effect.
Účelem předloženého vynálezu je odstranění popsaných nedostatků, zejména zvýšení spolehlivosti stanovení termického jevu fázového přechodu v kovech a slitinách.The purpose of the present invention is to overcome the described drawbacks, in particular to increase the reliability of the determination of the phase transition thermal effect in metals and alloys.
Úkolem vynálezu je vyvinutí zařízení pro zjišťování termického jevu fázového .přechodu kovu a slitin v průběhu jejich ochlazování, které by sestávalo z . běžných prvků číslicové výpočetní techniky.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device for detecting the thermal phenomenon of the phase transition of metals and alloys during their cooling, which consists of:. common elements of digital computing.
Podstata zařízení pro stanovení termického jevu fázového přechodu kovů a slitin při jejich . ochlazování, které . obsahuje převodník . signálu odpovídajícího průběžné teplotě na teplota-impulzní kód, generátor taktových impulzů, synchronizační jednotku, . na jejíž vstupy jsou . připojeny . výstupy převodníku signálu, odpovídajícího průběžné teplotě a výstup generátoru taktových impulzů, reversibilní čítač a čítač prahových hodnot, jejichž přičítací . a . odčítací výstupy jsou . spojeny s prvním a druhým . výstupem synchronizační jednotky, čítač časových intervalů, jehož počítací vstup je připojen na třetí výstup synchronizační jednotky a . jehož výstupy pro zpětné nastavení jsou připojeny . na přeplňovací výstupy čítače prahových hodnot, hlavní registr, jehož informační vstup je spojen s informačním výstupem reversibilního čítače, čítač měřícího cyklu, jehož počítací vstup je spojen se třetím výstupem synchronizační jednotky, podle . vynálezu spočívá v tom, že má přídavný registr, jehož informační . vstup je připojen na informační . výstup čítače měřícího cyklu a jehož řídící výstupy jsou připojeny k přeplňovacím výstupům čítače pra hových hodnot, čítač přírůstku teploty, jehož počítací vstup je připojen к přeplňovacímu výstupu čítače prahových hodnot a selek tor znaků termického jevu fázového přechodu, jehož vstupy jsou připojeny к informačním výstupům hlavního registru a čítače přírůstku teploty, přídavného registru a čítače časových intervalů, přičemž výstup selektoru znaků termického jevu fázového přechodu je spojen s blokovacím vstupem počítání čítače prahových hodnot a čítačem časových intervalů, zátímco řídící vstupy hlavního registru jsou připojeny na výstupy čítače prahových hodnot.Principle of device for determination of thermal effect of phase transition of metals and alloys at their. cooling, which. contains converter. a signal corresponding to a continuous temperature to a temperature-pulse code, a clock pulse generator, a synchronization unit,. whose inputs are. connected. the signal transducer outputs corresponding to the continuous temperature and the pulse generator output, the reversible counter and the threshold counter whose addition. a. subtraction outputs are. associated with the first and second. output of the synchronization unit, a time interval counter whose counting input is connected to the third output of the synchronization unit; and. whose reset settings are connected. for the threshold outputs of the threshold counter, the main register whose information input is connected to the information output of the reversible counter, the measuring cycle counter, whose count input is connected to the third output of the synchronization unit, according to. The invention consists in having an additional register whose information. input is connected to information. the counter of the measurement cycle and whose control outputs are connected to the overflow outputs of the threshold counter, the temperature increment counter, whose count input is connected to the overflow output of the threshold counter, and the phase selector thermal selector whose inputs are connected to the information outputs of the main the temperature gain register, the additional register, and the time interval counter, wherein the output of the phase transition thermic event selector is coupled to the threshold input of the threshold counter and the time interval counter, while the master register control inputs are connected to the threshold counter outputs.
Využití přídavných informací o procesu ochlazování kovů a slitin umožňuje u zařízení podle vynálezu zvýšení spolehlivosti stanovení termického jevu fázového přechodu.The use of additional information on the cooling process of metals and alloys in the device according to the invention makes it possible to increase the reliability of the phase transition thermal phenomenon.
Podstata zařízení podle vynálezu bude v dalším objasněna pomocí příkladu provedení, znázorněného na připojených výkresech. Kromě toho je na obr. 1 až 5 a 7 znázorněna charakteristická ochlazovací křivka kovu nebo slitiny dosažená pomocí zařízení podle vynálezu.The principle of the device according to the invention will be explained in the following by means of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings. In addition, FIGS. 1 to 5 and 7 show a characteristic cooling curve of the metal or alloy obtained by the apparatus according to the invention.
Na obr. 6 je znázorněno blokové schéma zařízení pro stanovení termického jevu fázového přechodu v kovech a slitinách podle vynálezu, na obr. 8 je znázorněno funkční schéma jednoho provedení převodníku teplotaimpulzní kód podle vynálezu, na obr. 9 jsou znázorněny časové diagramy, které popisují činnost převodníku teplota-impulzní kód podle vynálezu při kladné změně teploty, na obr. 10 jsou znázorněny obdobné časové diagramy, odpovídající ale záporné změně teploty, na obr. 11 je znázorněno funkční schéma synchronizační jednotky podle vynálezu, na obr. 12 jsou znázorněny časové diagramy popisující činnost synchronizační jednotky podle vynálezu a na obr. 13 je znázorněno funkční schéma selektoru znaků termického jevu fázového přechodu podle vynálezu.Fig. 6 is a block diagram of a device for determining the thermal transition of metals and alloys according to the invention; Fig. 8 shows a functional diagram of one embodiment of a temperature-pulse code transmitter according to the invention; Fig. 9 shows time diagrams describing operation Figure 10 shows similar time diagrams corresponding to a negative temperature change; Figure 11 shows a functional diagram of the synchronization unit according to the invention; Figure 12 shows the time diagrams describing The operation of the synchronization unit according to the invention and FIG. 13 is a functional diagram of a phase selector of the phase transition thermal phenomenon according to the invention.
Ochlazovací křivky, znázorněné na obr. 1 až 5 a na obr. 7 představují závislost teploty chladnoucího kovu nebo slitiny na čase. Na ose x je zde nanášen čas t a na ose у teplota T.The cooling curves shown in Figures 1 to 5 and Figure 7 represent the dependence of the temperature of the cooling metal or alloy on time. On the x-axis the time t is applied and on the у-axis the temperature T.
V průběhu ochlazování vzorku roztaveného kovu se měří teplota T tohoto kovu a čas t, který uplynul od počátku cyklu měření teploty. Kromě toho se měří změna Λ T teploty chladnoucího kovu vůči nej vyšší teplotě Tmax fixované v průběhu cyklu měření teploty. Prahová hodnota το trvání prodlevy teploty se ze zjištěných parametrů průběžně vypočítává podle následujícího vztahu:During cooling of the molten metal sample, the temperature T of the metal and the time t elapsed since the start of the temperature measurement cycle are measured. In addition, the change in the temperature of the cooling metal relative to the highest temperature T max fixed during the temperature measurement cycle is measured. The temperature delay threshold το is continuously calculated from the parameters determined as follows:
T0 = F(T,AT,t) (1)T 0 = F (T, AT, t) (1)
Funkce se určí předem na základě statistického zpracování reálných ochlazovacích kři vek vzorků kovu, u kterých se zjistí prodlevy teploty vyvolané termickým jevem fázového přechodu a prodlevy teploty vyvolané pseudo termickým jevem. Využití metod známých z teorie statistických řešení dovoluje volit tuto funkci tak, že pravděpodobnost chybného řešení je minimální. Funkce F může být zadána buď analyticky nebo tabulkou.The function is determined in advance based on statistical processing of the real cooling curves of the metal samples which detect the temperature delay caused by the phase transition thermal phenomenon and the temperature delay caused by the pseudo thermal phenomenon. The use of methods known from the theory of statistical solutions allows to select this function so that the probability of a false solution is minimal. Function F can be entered either analytically or in a table.
Jestliže se na ochlazovací křivce objeví prodleva teploty, měří se její doba τ. Změřená doba τ prodlevy doby teploty se porovnává s prahovou hodnotou το trvání prodlevy teploty vypočtenou pro okamžik výskytu prodlevy teploty. Jestliže doba τ prodlevy teploty přesáhne hodnotu το, přinese rozhodnutí, že došlo к termickému jevu fázového přechodu v chladnoucím kovu nebo slitině. V případě, že doba τ prodlevy teploty je menší než prahová hodnota το, přijme se rozhodnutí o nepřítomnosti termického jevu fázového přechodu, to jest, že tato prodleva teploty je vyvolána pseudotermickým jevem.If a cooling delay occurs on the cooling curve, its time τ is measured. The measured temperature delay time τ is compared with the temperature delay threshold το, calculated for the instant of the temperature delay. If the temperature delay time τ exceeds το, it will result in a decision that a phase transition thermal phenomenon has occurred in the cooling metal or alloy. If the temperature delay time τ is less than the threshold value το, a decision is made on the absence of a phase transition thermal phenomenon, that is, this temperature delay is caused by a pseudothermal phenomenon.
Zařízení pro stanovení termického jevu fázového přechodu kovů a slitin při jejich ochlazování obsahuje převodník 1 teplota-impulzní kód (obr. 6), generátor 2 taktových impulzů, synchronizační jednotku 3, reversibilní čítač 4, hlavní registr 5, čítač 6 prahových hodnot, čítač 7 měřícího cyklu, přídavný registr 8, čítač 9 časových intervalů, čítač 10 přírůstku teploty a selektor 11 znaků termického jevu fázového přechodu. Vstup 12 převodníku 1 teplota-impulzní kód je připojen к neznázorněnému snímači teploty, například к termoelektrickému snímači. Výstupy 13, 14 převodníku 1 teplota-impulzní kód jsou připojeny к prvnímu a druhému vstupu synchronizační jednotky 3, jejíž třetí vstup je připojen к výstupu 15 generátoru 2 taktových impulzů. Výstup 16 synchronizovaných taktových impulzů synchronizační jednotky 3 je připojen к počítacím vstupům čítače 7 měřícího cyklu a čítače 9 časových intervalů. Vstup 17 synchronizační jednotky 3 je připojen к přičítacím vstupům prahového čítače 6 a reversibilního čítače 4. Výstup 18 synchronizační jednotky 3 je připojen к odčítacím vstupům čítače 6 prahových hodnot a reversibilního čítače 4. К informačnímu výstupu 19 reversibilního čítače 4 je připojen informační vstup hlavního registru 5. Přeplňovací výstupy 20 a 21 prahového čítače 6 jsou spojeny s řídícími vstupy přídavného registru 8 a hlavního registru 5 a dále se vstupy pro nulování čítače 9 časových intervalů. Přeplňovací výstup 21 čítače 6 prahových hodnot je přitom spojen se vstupem čítače 10 přírůstku teploty. Informační výstup 22 čítače 7 měřícího cyklu je připojen к informačnímu vstupu přídavného registruThe apparatus for determining the thermal phenomenon of the phase transition of metals and alloys during their cooling comprises a temperature-pulse code converter 1 (Fig. 6), a pulse generator 2, a synchronization unit 3, a reversible counter 4, a main register 5, a threshold counter 6, a counter 7 measuring cycle, additional register 8, time interval counter 9, temperature increment counter 10 and a phase transition thermic selector 11. The input 12 of the temperature-pulse code converter 1 is connected to a temperature sensor (not shown), for example a thermoelectric sensor. The outputs 13, 14 of the temperature-pulse code converter 1 are connected to the first and second inputs of the synchronization unit 3, the third input of which is connected to the output 15 of the pulse generator 2. The output 16 of the synchronized clock pulses of the synchronization unit 3 is connected to the counting inputs of the measuring cycle counter 7 and the time interval counter 9. The input 17 of the synchronization unit 3 is connected to the addition inputs of the threshold counter 6 and the reversible counter 4. The output 18 of the synchronization unit 3 is connected to the subtraction inputs of the threshold counter 6 and the reversible counter 4. 5. The overfill outputs 20 and 21 of the threshold counter 6 are coupled to the control inputs of the auxiliary register 8 and the main register 5 and further to the inputs for resetting the time interval counter 9. The overflow output 21 of the threshold counter 6 is connected to the input of the temperature increment counter 10. The information output 22 of the measuring cycle counter 7 is connected to the information input of the auxiliary register
8. Informační výstup 24 čítače 9 časových intervalů, informační výstup 26 hlavního registru 5 jsou připojeny ke vstupům seléktoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu. Výstup 27 selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu je spojen s blokovacími vstupy čítače 9 časových intervalů a čítače 6 prahových hodnot. Na obr. 8 je zná-.8. The information output 24 of the time interval counter 9, the information output 26 of the main register 5 are connected to the inputs of the selector 11 of the phase transition thermal phenomenon. The output 27 of the phase transition thermal event selector 11 is coupled to the blocking inputs of the time interval counter 9 and the threshold counter 6. FIG.
zorněno jedno provedení ' převodníku teplota-impulzní kód, do kterého jako analogový signál přichází informace o teplotě chladnoucího kovu nebo slitiny. Vstup 12 (obr. 6) převodníku 1 může být v tomto případě například mechanicky spojen s běžcem automatického potenciometru, na který je průběžně přiváděn signál ze snímače teploty. Převodník 1 teplota-impulzní kód (obr. 8) obsahuje počítací stupnici 28, _ na které jsou v řadě za sebou vytvořena průhledná pole 29 a neprůhledná pole 30 o shodných šířkách. Počet těchto polí 29, 30 určuje rozlišovací schopnost převodníku 1 teplota-impulzní kód. Tento převodník 1 teplota-impulzní kód dále obsahuje dvě fotodiody 31, 32 a zdroj w33 světla, které jsou uspořádány na držáku 34. Fotodiody 31 a 32 jsou vůči sobě posunuty o polovinu šířky polí 29, 30.One embodiment of a temperature-pulse code transducer into which the temperature of the cooling metal or alloy is received as an analog signal. In this case, the input 12 (FIG. 6) of the converter 1 can, for example, be mechanically connected to an automatic potentiometer runner to which a signal from a temperature sensor is continuously supplied. The temperature-pulse code converter 1 (FIG. 8) comprises a counting scale 28 on which transparent fields 29 and opaque fields 30 of equal widths are formed in a row. The number of these fields 29, 30 determines the resolution of the temperature-pulse code converter 1. The temperature-pulse code converter 1 further comprises two photodiodes 31, 32 and a light source w 33 arranged on the holder 34. The photodiodes 31 and 32 are offset by half the width of the fields 29, 30.
Držák 34 převodníku 1 teplota-impulzní kód je mechanicky spojen s běžcem 35 automatického potenciometru 36.The temperature-pulse code converter holder 34 is mechanically coupled to the slider 35 of the automatic potentiometer 36.
Převodník 1 teplota-impulzní kód dále obsahuje dva Schmittovy klopné obvody 37 a 38, dva tvarovače 39, 40 impulzů (kladných hran), které přicházejí z výstupů Schrnittova klopného obvodu 38, jakož i dvě hradla 41, 42 pro selekci kódových impulzů, které odpovídají kladné a záporné změně teploty na ochlazovací křivce.The temperature-pulse code converter 1 further comprises two Schmitt flip-flops 37 and 38, two pulse formers 39, 40 (positive edges) coming from the Schrnitt flip-flop 38 outputs, and two code pulse selection gates 41, 42 corresponding to Positive and negative temperature changes on the cooling curve.
Vstup Schrnittova klopného obvodu 37 je připojen k výstupu fotodiody 31 a vstup Schrnittova klopného obvodu 38 je připojen k výstupu fotodiody 32. Nulový výstup Schrnittova klopného obvodu 38 je připojen s řídícími vstupy hradel 41 a 42. Jedničkový výstup Schrnittova klopného obvodu 38 je připojen ke vstupu ' tvarovače 39 impulzů a nulový výstup Schrnittova klopného obvodu 38 je spojen se vstupem tvarovače 40 impulzů.The input of the Schrnitt flip-flop 37 is connected to the output of the photodiode 31 and the input of the Schrnitt flip-flop 38 is connected to the output of the photodiode 32. The zero output of the Schrnitt flip-flop 38 is connected to the gate inputs 41 and 42. The pulse former 39 and the zero output of the Schrnitt flip-flop 38 are connected to the input of the pulse former 40.
Výstup tvarovače 39 impulzů je připojen k impulzovému vstupu hradla 41, výstup tvarovače 40 impulzu je spojen s impulzovým vstupem hradla 42.The output of the pulse former 39 is connected to the pulse input of the gate 41, the output of the pulse former 40 is connected to the pulse input of the gate 42.
Na výstupech hradel 41 a 42 se objevují kódové impulzy převodníku 1 teplota-impulzní kód, které odpovídají kladné a záporné 'změně teploty na ochlazovací křivce.At the outputs of the gates 41 and 42, the code pulses of the temperature-pulse code converter 1 correspond to the positive and negative temperature changes on the cooling curve.
Jsou samozřejmě možná i jiná provedení převodníku ' 1 teplota-impulzní kód.Of course, other embodiments of the temperature-pulse code converter are also possible.
Na obr. 9 a 10 jsou znázorněny časové diagramy, které popisují činnost převodníku 1 teplota-impulzní kód při kladné nebo záporné změně teploty.FIGS. 9 and 10 are timing diagrams describing the operation of the temperature-pulse code converter 1 when the temperature changes positive or negative.
Na obr. 11 je znázorněn příklad provedení synchronizační jednotky 3, která sestává z rozdělovače 43 taktových impulzů a synchronizačních bloků 44 a 45 pro kódové impulzy. Rozdělovač 43 taktových impulzů obsahuje klopný obvod 46 pro oddělení taktových impulzů, hradlo 47 pro generování synchronizovaných taktových impulzů a hradlo 48 pro ' generování synchronizačních taktových impulzů. Řídící vstupy hradel 47 a 48 jsou připojeny k výstupu klopného obvodu 46. Impulzové vstupy hradel 47, 48 jsou spojeny navzájem a s počítacím vstupem klopného obvodu 46 a tvoří tak vstup synchronizační jednotky 3, na který se přivádějí taktové impulzy z generátoru 2 taktových impulzů (obr. 6). Výstup hradla 47 (obr. 11) slouží jako výstup 16 synchronizovaných taktových impulzů synchronizační . jednotky 3 (obr. 6). Synchronizační bloky . 44 a 45 (obr. 11) sloužící pro synchronizaci kódových impulzů obsahují klopné obvody 49 a 50 pro uložení kódových impulzů, vyrovnávací klopné obvody 51 a 52, součinová hradla 53 a 54 a hradla 55 a 56 pro generování synchronizovaných kódových impulzů. Nulovací vstup klopného obvodu 49 slouží jako vstup synchronizační jednotky 3, na který se přivádějí kódové impulzy odpovídající kladné změně teploty na ochlazovací křivce.FIG. 11 shows an exemplary embodiment of a synchronization unit 3 consisting of a pulse splitter 43 and a code pulse synchronization block 44 and 45. The clock pulse splitter 43 comprises a clock pulse isolation circuit 46, a clock 47 for generating synchronized clock pulses, and a clock 48 for generating clock synchronization pulses. The control inputs of the gates 47 and 48 are connected to the output of the flip-flop 46. The pulse inputs of the gates 47, 48 are connected to each other and to the count input of the flip-flop 46 to form the input of the synchronization unit 3. 6). The gate output 47 (FIG. 11) serves as the output 16 of the synchronized clock pulses. unit 3 (FIG. 6). Synchronization blocks. 44 and 45 (Fig. 11) for code pulse synchronization include flip-flops 49 and 50 for storing code pulses, buffer flip-flops 51 and 52, product gates 53 and 54, and gates 55 and 56 for generating synchronized code pulses. The reset input of the flip-flop 49 serves as the input of the synchronization unit 3, to which code pulses corresponding to a positive temperature change on the cooling curve are applied.
Nulovací vstup klopného obvodu 50 (obr. 11) představuje vstup synchronizační jednotky 3 pro kódové impulzy, které odpovídají záporné změně teploty na ochlazovací -křivce. Vstupy součinového hradla 53 (obr. 11) jsou připojeny k jedničkovému výstupu klopného obvodu 49 a k nulovému výstupu vyrovnávacího klopného obvodu 51.The reset input of flip-flop 50 (FIG. 11) represents the input of the synchronization unit 3 for the code pulses corresponding to a negative temperature change on the cooling curve. The inputs of the product gate 53 (FIG. 11) are connected to the one output of the flip-flop 49 and to the zero output of the flip-flop 51.
Vstupy součinového hradla 54 jsou spojeny s jedničkovým výstupem klopného obvodu 50 a s nulovým výstupem vyrovnávacího' klopného obvodu 52. Třetí vstupy obou součinových hradel 53 a 54 jsou společně připojeny k výstupu hradla 48 pro generování synchronizačních taktových impulzů rozdělovače 43 taktových impulzů. Výstup hradla 48 je spojen také se vstupem hradla 55 v synchronizačním bloku 44 a s jedním vstupem hradla 56 v synchronizačním bloku 45. Zbývající vstupy obou hradel 55, 56 jsou připojeny k jedničkovým výstupům vyrovnávacích klopných obvodů 51 a 52. Výstup součinového hradla 53 je spojen s nulovacím vstupem vyrovnávacího klopného obvodu 51, zatímco výstup součinového hradla 54 je spojen s nulovacím vstupem vyrovnávacího klopného obvodu 52. ' Výstup hradla 55 je spojen s nastavovacími vstupy klopných obvodů 49 a 51 a představuje výstup 17 synchronizační jednotky 3 (obr. 6), na kterém se objevují synchronizované kódové impulzy odpovídající na ochlazovací křivce kladné změně teploty.The product gate inputs 54 are coupled to the one output of the flip-flop 50 and to the zero output of the flip-flop 52. The third inputs of the two product gates 53 and 54 are coupled together to the gate output 48 to generate synchronization pulse pulses. Gate output 48 is also coupled to gate input 55 in sync block 44 and with one gate input 56 in sync block 45. The remaining inputs of both gates 55, 56 are connected to the one outputs of equalization flip-flop circuits 51 and 52. the flip-flop reset input 51, while the output of the product gate 54 is coupled to the flip-flop reset input 52. The gate output 55 is connected to the flip-flop adjusting inputs 49 and 51 and represents the output 17 of the synchronization unit 3 (FIG. 6). in which the synchronized code pulses corresponding to a positive temperature change cooling curve occur.
Výstup hradla 56 (obr. 11) je spojen s nastavovacími vstupy klopných obvodů 50 a 52 tvoří výstup 18 (obr. 6) synchronizační jednotky 3, na kterém se objevují synchronizované kódové impulzy, které na ochlazovací křivce odpovídají záporné změně teploty.The gate output 56 (FIG. 11) is coupled to the adjusting inputs of flip-flops 50 and 52 forming the output 18 (FIG. 6) of the synchronization unit 3 at which the synchronized code pulses that correspond to a negative temperature change on the cooling curve.
Na obr. 12 je znázorněn časový diagram popisující činnost synchronizační jednotky 3.Fig. 12 shows a timing diagram describing the operation of the synchronization unit 3.
Na obr. 13 je znázorněn příklad provedení selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu.FIG. 13 shows an exemplary embodiment of a phase transition thermic selector 11.
Selektor 11 znaků termického jevu fázového přechodu obsahuje dešifrátor 57, jehož vstupy tvoří vstupy selektoru 11 znaků termického jevu, který dále obsahuje součtové hradlo 58, jehož vstupy jsou připojeny k výstupům dešifrátoru 57. Výstup Součtového hradla 58 slouží jako výstup 27 selcktoru 11 znaků termického jevu.The phase transition thermic selector 11 comprises a decoder 57 whose inputs form the inputs of the thermal phenomenon selector 11, which further comprises a sum gate 58 whose inputs are connected to the outputs of the decoder 57. The output of the sum gate 58 serves as output 27 of the thermal phenomenon selector 11. .
Činnost zařízení je v souladu s popsanými výkresy následující: Signál, obsahující informaci o teplotě chladnoucího kovu nebo slitiny přichází ze snímače teploty na vstup 12 převodníku 1 teplota — impulzní kód. Na výstupech 13 a 14 tohoto převodníku - 1 teplota — impulzní kód se objeví signál, převedený na impulzní kód, přičemž při každé elementární změně teploty se podle znaménka změny teploty na jednom z výstupů 13 a 14 objeví kódové impulzy. Kódové impulzy jsou z ' výstupů 13 a 14 vedeny na příslušné vstupy synchronizační jednotky 4. Do synchronizační jednotky 3 přicházejí také taktové impulzy z výstupů 15 generátoru 2 taktových impulzů. Synchronizační jednotka,3 umožňuje takové rozložení kódových a taktových impulzů v čase, které vylučuje selhání - zařízení. Synchronizované taktové impulzy se objevují na výstupu 16 synchronizační jednotky 3 a přicházejí na počítací vstupy čítače 7 měřícího ' cyklu a čítače 9 časových intervalů. Synchronizované kódové impulzy, které odpovídají kladné změně teploty jsou z výstupu 17 synchronizační jednotky 3 vedeny na přičítací vstupy čítače 6 prahových hodnot a reversibilního čítače . 4. Synchronizované kódové impulzy, které odpovídají záporné změně - teploty, jsou z výstupu 18 synchronizační jednotky 3 vedeny na odčítací vstupy čítače 6 prahových hodnot a reversibilního čítače 4. V reversibilním čítači 4 vzniká paralelní kód okamžité teploty kovu. Čítač 6 prahových hodnot provádí selekci okamžitých změn teploty a je konstruován tak, že na - jeho přeplňovacích výstupech 20 a 21 se impulzy objeví vždy, když na jeho vstupy přijde takový počet kódových impulzů, který odpovídá prahové hodnotě + εθ, to jest, když na přeplňovacích výstupech 20 a 21 čítače 6 prahových hodnot se objeví impulzy odpovídající určité kladné a záporné změně teploty kovu. Tyto impulzy jsou vedeny na vstupy pro nulování čítače 9 časových intervalů a na řídící vstupy přídavného registru 8, popřípadě hlavního registru 5. Impulzy, které odpovídají záporné změně teploty, jsou z přeplňovacího výstupu 21 vedeny na počítací - vstup čítače 10 přírůstku teploty. Před počátkem každého měřícího cyklu je čítač 7 měřícího cyklu vynulován, takže v průběhu ochlazování kovu nebo slitiny je jeho obsah úměrný době uplynulé od počátku cyklu měření teploty. Jakmile - na řídící vstupy přídavného registru 8 a hlavního - registru 5 přijde z přeplňovacího výstupu 20 nebo 21 čítače 6 prahových hodnot další impulz, je do hlavního registru 5 zapsán z informačního výstupu 22 čítače 7 měřícího cyklu kód, který je úměrný času uplynulému od počátku procesu -ochlazování až do okamžiku naplnění čítače 6 prahových hodnot. Podobně je do hlavního registru 5 z informačního výstupu 19 reversibilního čítače 4 zapsán kód, který je úměrný teplotě kovu v okamžiku naplnění čítače 6 prahových hodnot.The operation of the device is in accordance with the described drawings as follows: A signal containing the temperature of the cooling metal or alloy comes from the temperature sensor to the input 12 of the temperature-pulse code converter 1. At the outputs 13 and 14 of this temperature-1 pulse code converter, a signal converted to the pulse code appears, with code pulses appearing at each of the elementary temperature changes at each of the elementary temperature changes. The code pulses are output from the outputs 13 and 14 to the respective inputs of the synchronization unit 4. The synchronization unit 3 also receives the pulse pulses from the outputs 15 of the pulse generator 2. The synchronization unit 3 allows the distribution of the code and clock pulses over time that eliminates the failure of the device. The synchronized clock pulses appear at the output 16 of the synchronization unit 3 and arrive at the counting inputs of the measurement cycle counter 7 and the time interval counter 9. The synchronized code pulses corresponding to a positive temperature change are fed from the output 17 of the synchronization unit 3 to the addition inputs of the threshold counter 6 and the reversible counter. 4. Synchronized code pulses corresponding to a negative temperature change are output from the output 18 of the synchronization unit 3 to the subtraction inputs of the threshold counter 6 and the reversible counter 4. In the reversible counter 4, a parallel code of the instantaneous metal temperature is generated. The threshold counter 6 selects instantaneous temperature changes and is constructed such that pulses appear at its supercharging outputs 20 and 21 whenever its number of code pulses arrives at its input corresponding to the + εθ threshold, i.e. pulses corresponding to a certain positive and negative change in the metal temperature will appear in the overflow outputs 20 and 21 of the threshold counter 6. These pulses are applied to the inputs for resetting the time interval counter 9 and to the control inputs of the auxiliary register 8 or main register 5. The pulses corresponding to a negative temperature change are fed from the overflow output 21 to the counter input of the temperature increment counter 10. Before the start of each measurement cycle, the measurement cycle counter 7 is set to zero so that during cooling of the metal or alloy its content is proportional to the time elapsed since the start of the temperature measurement cycle. As soon as a further pulse is received from the overflow output 20 or 21 of the threshold counter 6 at the control inputs of the auxiliary register 8 and the main register 5, a code proportional to the time elapsed since the start is written to the main register 5. cooling process until the counter of the 6 threshold values is filled. Similarly, a code that is proportional to the temperature of the metal at the time the threshold counter 6 is filled is written to the main register 5 from the information output 19 of the reversible counter 4.
Z informačního výstupu 23 přídavného registru 8 přichází na vstup selektoru 11 znaků termického jevu nepřetržitě kód, - který je úměrný době uplynulé od počátku měřícího cyklu. Z - informačního výstupu 26 hlavního registru 5 - přichází na další vstup selektoru 11 průběžně - kód, který je úměrný ' okamžité teplotě chladnoucího kovu nebo slitiny.From the information output 23 of the auxiliary register 8, the input of the thermal event character selector 11 continuously receives a code which is proportional to the time elapsed since the beginning of the measurement cycle. From the information output 26 of the main register 5, the next input of the selector 11 continuously comes to a code that is proportional to the instantaneous temperature of the cooling metal or alloy.
Čítač - 10 přírůstku teploty umožňuje stanovení změny teploty vůči nejvyšší teplotě Tmax, (obr. 7), která byla v průběhu cyklu měření teploty zjištěna. Před počátkem cyklu měření teploty je čítač 10 přírůstku - teploty (obr. 6) vynulován. V -úseku O—A (obr. 7) ochlazovací křivky, -který odpovídá kladné změně teploty, se impulzy objevují jen na přeplňovacím výstupu 20 čítače 6 prahových hodnot (obr. 6). V důsledku toho nepřicházejí impulzy na počítací vstup čítače 10 přírůstku teploty, takže tento zůstává ve svém výchozím stavu.The temperature increment counter - 10 allows determination of the temperature change relative to the highest temperature Tmax, (Fig. 7), which was detected during the temperature measurement cycle. The temperature increment counter 10 (Fig. 6) is reset before the temperature measurement cycle begins. In the section O-A (FIG. 7) of the cooling curve, which corresponds to a positive temperature change, the pulses appear only at the overflow output 20 of the threshold counter 6 (FIG. 6). As a result, pulses do not arrive at the count input of the temperature increment counter 10 so that it remains in its initial state.
V úseku A—B (obr. - 7), který odpovídá záporné změně teploty, přicházejí impulzy z přeplňovacího - výstupu 21 čítače 6 prahových hodnot na počítací vstup čítače 10 přírůstku teploty. V - důsledku toho se v tomto čítači 10 vytváří kód, který je úměrný záporné změně - teploty chladnoucího kovu nebo slitiny vůči nejnižší teplotě Tmax ochlazovací křivky.In section A-B (Fig. 7), which corresponds to a negative temperature change, pulses from the overflow output 21 of the threshold counter 6 arrive at the count input of the temperature increment counter 10. As a result, in this counter 10 a code is created that is proportional to the negative change in temperature of the cooling metal or alloy relative to the lowest temperature Tmax of the cooling curve.
Informace z informačního výstupu 25 čítače 10 přírůstku teploty přichází průběžně na vstup selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu.Information from the information output 25 of the temperature increment counter 10 is continuously input to the input of the selector 11 of the phase transition thermal phenomenon.
Čítač 9 časových intervalů umožňuje zjištění časového intervalu mezi dvěma po sobě nássedujícími okamžiky, kdy okamžitá změna teploty dosáhla dané hodnoty εο· Každý impulz, který - se na přeplňovacích výstupech 20 - a 21 čítače 6 prahových hodnot objeví, uvede čítač 9 časových - intervalů ve výchozí stav, načež čítač 9 - časových intervalů - opět začne měřit čas, což provádí -počítáním taktových impulzů. Informace z informačního výstupu 24 čítače 9 časových intervalů se průběžně přivádí na vstup selektoru 11 znaků termického - jevu - fázového přechodu.The 9 time interval counter allows you to determine the time interval between two consecutive moments when the instantaneous temperature change has reached a given value εο · Each pulse that appears on the supercharging outputs 20- and 21 of the 6th threshold counter indicates a 9 time-interval counter in the initial state, whereupon the time interval counter 9 starts to measure the time again, which is done by counting the pulse pulses. The information from the information output 24 of the time interval counter 9 is continuously fed to the input of the selector 11 of the thermal-phenomenon-phase transition character.
Tímto způsobem je v průběhu ochlazování kovu nebo slitiny na vstupy selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu průběžně přiváděna informace o teplotě T kovu nebo ssitiny o změně teploty ΔΤ, kovu - nebo slitiny o době, která uplynula od počátku cyklu měření teploty a o velikosti - ' časového intervalu τχ, který- uplynul od předchozího okamžiku, kdy změna teploty dosáhla dané hodnoty. Informace o hodnotách T, AT a t při tom - se mění jen v okamžicích, kdy změna teploty dosáhne danou hodnotu εβ.In this way, as the metal or alloy cools, information on the temperature transition phenomenon T is continuously supplied to the inputs of the phase transition thermic selector 11, the temperature change of the metal or alloy, the temperature change ΔΤ, metal - or alloy. time interval τ χ , which has elapsed since the previous moment when the temperature change reached the given value. The information on T, AT and t values is changed only when the temperature change reaches the given value εβ.
Seí^í^e^tor 11 znaků termického jevu fázového přechodu je zapojen tak, že se na jeho výstupu 27 objeví řídící - signál jen tehdy, když časový interval τχ, určený čítačem 9 časových - intervalů je roven prahové hodnotě τθ trvání prodlevy teploty. Prahová hodnota T0 při tom podle rovnice (1) závisí na hodnotách T, ΔΤ, a t.The phase transition thermistor 11 is wired such that a control signal appears at its output 27 only when the time interval τ χ specified by the time interval counter 9 is equal to the temperature delay threshold τθ . The threshold value T0 depends on the values T, ΔΤ, and t according to equation (1).
V průběhu ochlazování kovu nebo slitiny až do výstupu prodlevy teploty (úseky O—A a A—B ochlazovací křivky (v obr, 7) je * čítač 9 časových intervalů čítačem 6 prahových hodnot udržován stále ve výchozím stavu, takže obsah čítače 9 časových intervalů nedosáhne hodnoty, která by byla rovna prahové hodnotě τβ trvání prodlevy teploty. V důsledku toho se v průběhu této etapy procesu ochlazování nevytváří na * výstupu * selektoru 11 znaků * termického jevu fázového přechodu žádný řídící signál. Jestliže se v průběhu ochlazování vyskytne prodleva teploty, při níž kladná i záporná změna teploty nepřesáhně hodnotu ερ, k přeplnění čítače 6 prahových hodnot nedojde. Jestliže je při tom trvání τ prodlevy teploty takové, že obsah čítače 9 časových intervalů dosáhne hodnoty, která je rovna prahové hodnotě το trvání prodlevy teploty vypočtené pro okamžik výskytu prodlevy teploty z parametrů T, AT a t, objeví se na výstupu 27 selektoru 11 znaků * termického * jevu fázového přechodu řídící signál. Tento * signál je veden na blokovací vstupy čítače 6 prahových hodnot a čítače 9 časových intervalů. Tímto způsobem je vyloučena možnost změny informiace v čítači 9 a 10 i v hlavním registru 5 a přídavném * registru 8. Řídící signál na výstupu 27 selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu zůstane v důsledku toho zachován až do následujícího měřicího cyklu. Objevení tohoto řídícího signálu indikuje rozhodnutí o výskytu termického· jevu fázového přechodu. Informace nacházející se v hlavním registru 5 po vzniku tohoto řídícího signálu představuje kód kapalného· kovu nebo slitiny. Tato informace může být přímo přenesena do řídícího počítače, číslicové tiskárny a podobně, kde může být * použita ke stanoveni vlastností kovů nebo slitiny, například ke stanovení uhlíku.During the cooling of the metal or alloy up to the temperature delay output (sections O-A and A-B of the cooling curve (in Fig. 7), the time interval counter 9 is maintained by the threshold counter 6 so that the content of the time interval counter 9 is maintained. As a result, during this stage of the cooling process, no control signal is produced at the * output * of the 11-character selector * of the phase transition thermal phenomenon. If both the positive and negative temperature changes do not exceed ερ, the threshold counter 6 will not be overfilled If the temperature delay duration τ is such that the content of the time interval counter 9 reaches a value equal to the temperature delay threshold το calculated for occurrence of temperature delay from param T, AT, and t, the control signal is outputted at the output 27 of the selector 11 of the * thermal * phase transition phenomenon, which is routed to the blocking inputs of the threshold counter 6 and the time interval counter 9. In this way, the possibility of changing the information in counters 9 and 10 as well as in the main register 5 and the auxiliary register 8 is eliminated. The control signal at the output 27 of the phase transition thermic selector 11 is consequently retained until the next measuring cycle. The appearance of this control signal indicates a decision on the occurrence of the thermal phase effect. The information contained in the main register 5 after the generation of this control signal represents the code of the liquid metal or alloy. This information can be directly transferred to a control computer, a digital printer, and the like where it can be used to determine the properties of metals or an alloy, such as carbon.
V zájmu objasnění činnosti * převodníku 1 teplota-impulzní kód znázorněného na obr. 8 jsou na obr. 9 a 10 znázorněny časové diagramy průběhu signálů.In order to illustrate the operation of the temperature-pulse code converter 1 shown in FIG. 8, FIGS. 9 and 10 show timing diagrams of the signals.
Běžec 35 automatického potenciometru 36 (obr. 8) se pohybuje paralelně * s posuvem držáku 34 v převodníku 1. Světelný tok ze zdroje 33 světla dopadající na fotodiódy 31 a 32 je při tom modulován poli 29 a 30 počítacího stupně 28.The slider 35 of the automatic potentiometer 36 (FIG. 8) moves in parallel with the movement of the holder 34 in the converter 1. The luminous flux from the light source 33 incident on the photodiodes 31 and 32 is modulated by the fields 29 and 30 of the counting stage 28.
Signály z fotodiód 31 a 32 přicházejí na vstupy příslušných Schmittových plochých obvodů 37 a 38.The signals from the photodiodes 31 and 32 arrive at the inputs of the respective Schmitt circuit 37 and 38.
Při posuvu běžce 35 automatického potenciometru 36 směrem zleva do prava je signál fotodiódy *31 (obr. 9a) za signálem z fotodiody 32 (obr. 9b) zpožděn o čtvrtinu periody. V tomto případě je signál *(obr. 9c) na * jedničkovém výstupu jakož i signál *(obr. 9b) na nulovém výstupu Schmittova klopného 37 (obr. 8) zpožděn o čtvrtinu periody za signálem (obr. 9e) * na * jedničkovém výstupu popřípadě za signálem (obr. 9f) na nulovém výstupu Schmittova klopného obvodu 38 (obr 8).As the slider 35 of the automatic potentiometer 36 moves from left to right, the photodiode signal * 31 (FIG. 9a) is delayed by a quarter of the period after the signal from the photodiode 32 (FIG. 9b). In this case, the signal * (Fig. 9c) on the * one output as well as the signal * (Fig. 9b) on the zero output of the Schmitt flip 37 (Fig. 8) are delayed by a quarter of the period after the signal (Fig. 9e) * on the * one. 9f) at the zero output of the Schmitt flip-flop 38 (FIG. 8).
V tvarovači 39 impulzů jsou generovány impulzy (obr. 9b) při kladné hraně signálu (obr. 9e) přicházejícího z jedničkového výstupu Schmittova klopného obvodu 38 (obr.In the pulse former 39, pulses are generated (FIG. 9b) at the positive edge of the signal (FIG. 9e) coming from the one output of the Schmitt flip-flop 38 (FIG.
8). Ve tvarovači 40 impulzů jsou impulzy (obr. 9h) generovány při kladné hraně signálu (v obr. 9f) přiváděného z nulového výstupu Schmittova klopného obvodu * 37 (obr. 8).8). In the pulse former 40, pulses (FIG. 9h) are generated at the positive edge of the signal (FIG. 9f) supplied from the zero output of the Schmitt flip-flop * 37 (FIG. 8).
Z výstupu 39 impulzů (obr. 8) jsou impulzy (obr. 9g) vedeny na impulzový * vstup * hradla 41. Impulzy (obr. 9h), objevující se na výstupu tvarovače 40 * impulzů (obr. 8) * jsou vedeny na impulzový * vstup hradla 42. * Signály (obr. * 9d) z nulového výstupu Schmittova klopného obvodu 37 (o-br. 8) jsou vedeny na řídící vstupy hradel 41 a 42. Jak je patrné z časových diagramů (obr. 9) je hradlo 41 v okamžicích příchodu signálu na jeho impulzový vstup zablokováno, neboť na jeho řídícím vstupu je blokovací * signál z * nulového * výstupu Schmittova klopného obvodu 37. V okamžicích * příchodu signálu na impulzový * vstup hradla * 42 je toto * otevřeno, protože na jeho * řídícím * vstupu je uvolňovací signál *z nulového výstupu Schmittova klopného obvodu 37.From the pulse output 39 (FIG. 8), the pulses (FIG. 9g) are routed to the pulse * input * of the gate 41. The pulses (FIG. 9h) appearing at the output of the pulse former 40 * (FIG. 8) * are routed to the pulse * gate input 42. * Signals (Fig. 9d) from the zero output of Schmitt flip-flop 37 (o-br. 8) are routed to the gate inputs 41 and 42. As can be seen from the timing diagrams (Fig. 9), the gate is 41 at the moment of signal arrival to its pulse input is blocked because its control input has a blocking * signal from the * zero * output of Schmitt's flip-flop circuit 37. At the moment * signal arrives at the pulse * gate input * 42 this * is open because The * control * input is the release signal * from the zero output of the Schmitt flip-flop 37.
V důsledku toho se * na výstupu hradla 41 (obr. 8) při pohybu běžce 35 automatického potenciometru 36 (obr. 8) směrem zleva do prava neobjevují žádné signály (obr. 9i). Signály (obr. 9j) na výstupu hradla 42 (obr. 8) představují kódové impulzy převodníku 1, které na ochlazovací křivce odpovídají kladné změně teploty.As a result, no signals appear at the gate output 41 (FIG. 8) as the slider 35 of the automatic potentiometer 36 (FIG. 8) moves from left to right (FIG. 9i). The signals (FIG. 9j) at the gate output 42 (FIG. 8) represent the code pulses of the converter 1 which correspond to a positive temperature change on the cooling curve.
Při * posuvu běžce 35 automatického potenciometru 36 (obr. 8) * směrem zprava do leva předbíhá signál (obr. 10a) fotodiody 31 (obr. 8) o čvrt periody *signál (dbr. 10ib) fotodiody 32 (obr. 8). Při příchodu impulzů (obr. lOg) z tvarovače 39 impulzů (obr. * 8) na impulzový vstup hradla 41 přicházejí v důsledku toho na řídící vstup hradla 41 uvolňovací signály (obr. lOd) z nulového * výstupu Schmittova klopného obvodu 37 * (obr. 8). V okamžicích, ve kterých jsou *na impulzový vstup hradla 42 přiváděny impulzy (obr. lOh) z tvarovače 40 impulzů (obr. 8), přicházejí na řídící vstup hradla 42 z * nulového * * výstupu Schmittova klopného obvodu 37 (obr. 8) blokovací signály (obr. lOd).When * the slider 35 of the automatic potentiometer 36 (FIG. 8) * is moved from right to left, the signal (FIG. 10a) of the photodiode 31 (FIG. 8) is overtaken by a period of * the signal (dbr. 10ib) of the photodiode 32 (FIG. 8). As the pulses (FIG. 10g) arrive from the pulse former 39 (FIG. * 8) to the pulse input of the gate 41, consequently, the control input of the gate 41 receives release signals (FIG. 10d) from the zero * output of the Schmitt flip-flop 37 *. 8). At times where pulses (FIG. 10h) from pulse former 40 are supplied to the pulse input of gate 42 (FIG. 8), they arrive at the gate control input 42 from the * zero * output of the Schmitt flip-flop 37 (FIG. 8). blocking signals (Fig. 10d).
V důsledku toho se * při posuvu běžce 35 automatického* potenciometru 36 (obr. 8) neobjevují žádné signály (obr; lOj). Signály * (obr. lOi) na výstupu hradla 41 * (obr. * 8) představují kódové impulzy * převodníku 1, které * na ochlazovací křivce odpovídají záporné * změně teploty.As a result, no signals appear when the slider 35 of the automatic potentiometer 36 (FIG. 8) is moved (FIG. 10j). The signals * (Fig. 10i) at the gate output 41 * (Fig. * 8) represent the code pulses * of the converter 1, which * on the cooling curve correspond to a negative * change in temperature.
Časové diagramy * znázorněné na obr. 12 slouží k * objasnění činnosti synchronizační jednotky 3, znázorněné na obr. 11.The time diagrams * shown in Fig. 12 serve to * explain the operation of the synchronization unit 3 shown in Fig. 11.
Po příchodu taktových impulzů (obr. 12a) z generátoru 2 taktových impulzů (obr. 6) na * počítací vstup klopného obvodu 46 (obr. 11) v rozdělovači 43 taktových * impulzů mění tento klopný obvod 46 svůj stav. Z jedničkového výstupu (obr. 12c)) a * z nulového výstupu (obr. 12b) klopného obvodu * 46 (obr. 11) jsou signály vedeny na příslušné řídící vstupy hradel 47 a 48. Na impulzové vstupy těchto hradel 47 a 48 jsou z generátoru * 2 taktových impulzů * (obr. 6) * přiváděny taktové * impulzy (obr. 12a). V důsledku toho vznikají na výstupech zmíněných hradel 47 a 48 dva sledy impulzů, které jsou vůči sobě časově posunuty. Na výstupu hradla 47 (obr. 11) se při tom objevují synchronizované taktové impulzy (obr. 12d) a na výstupu hradla 48 (obr. 11) se objevují synchronizační taktové impulzy (obr. 12e).Upon arrival of the pulse pulses (FIG. 12a) from the pulse generator 2 (FIG. 6) to the flip-flop counting input 46 (FIG. 11) in the pulse splitter 43, the flip-flop 46 changes its state. From the one output (Fig. 12c)) and * from the zero output (Fig. 12b) of the flip-flop * 46 (Fig. 11), the signals are routed to the respective control inputs of the gates 47 and 48. 2 pulse * generator * (Fig. 6) * pulsed * pulse (Fig. 12a). As a result, at the outputs of said gates 47 and 48, two pulse sequences are generated, which are offset in time. At the gate output 47 (FIG. 11), synchronized clock pulses (FIG. 12d) occur and at the gate output 48 (FIG. 11), clock synchronization pulses (FIG. 12e) occur.
Kmitočet fi synchronizovaných taktových impulzů je roven kmitočtu synchronizačních taktových impulzů a jeho hodnota je dána vztahem fi = f2 = 'I fo (2)The frequency fi of the synchronized clock pulses is equal to the frequency of the synchronized clock pulses and its value is given by the formula fi = f 2 = 'I fo (2)
Symbol f0 zde označuje kmitočet impulzů, které vycházejí z výstupu 15 (obr. 6) generátoru 2 taktových impulzů.Here, the symbol f 0 indicates the frequency of the pulses which originate from output 15 (FIG. 6) of the pulse generator 2.
Synchronizované taktové impulzy se objevují na výstupu 16 synchronizační jednotky 3.The synchronized clock pulses appear at the output 16 of the synchronization unit 3.
Synchronizační taktové impulzy jsou vedeny na vstupy součinového hradla 53 (obr. 11) a hradla 55 v synchronizačním bloku 44 a dále na vstupy součinového hradla 54 a hradla 56 v synchronizačním bloku 45. Na počátku jsou všechny klopné obvody 49, 50, 51 a 52 nastaveny neznázorněným tlačítkem pro výchozí nastavení, do nulového stavu. Jakmile z výstupu převodníku 1 teplota-impulzní kód (obr. 6) přijde kodový impulz (obr. 12f) odpovídající na ochlazovací křivce kladné změně teploty, je klopný obvod 49 (obr. 11) překlopen do jedničkového stavu) (obr. 12g). Po změně stavu klopného obvodu 49 (obr. 11) v okamžiku příchodu následujícího synchronizačního taktového impulzu vznikne na výstupu součinového hradla 53 impulz (obr. 12h). Tento impulz uvede vyrovnávací klopný obvod 51 (obr. 11) do jedničkového stavu (obr. 12j), v důsledku čehož se hradlo 55 (obr. 11) otevře. V okamžiku příchodu dalšího synchronizačního taktového impulzu (obr. 12e, i) se na výstupu hradla 55 (obr. 11) objeví synchronizovaný kódový impulz (obr. 12k) odpovídající na ochlazovací křivce kladné změně teploty. Tento impulz je veden na výstup 17 (obr. 6) synchronizační jednotky 3 a na vstupy klopných obvodů 49 a 51 (obr. 11). Signál (obr. 12i) přivedený z nulového výstupu vyrovnávacího klopného obvodu 51 (obr. 11) na jeden ze vstupů součinového hradla 53 při tom zabraňuje příchodu impulzu na nulovací vstup vyrovnávacího klopného obvodu 51 v okamžiku příchodu impulzu n.a nastavovací vstup tohoto vyrovnávacího klopného obvodu 51. Vzniklý synchronizovaný kódový impulz uvede klopné obvody 49 a 51 do nulového stavu a připraví tak synchronizační blok 44 к příjmu dalšího kódového impulzu.The synchronization clock pulses are applied to the inputs of the product gate 53 (Fig. 11) and the gate 55 in the synchronization block 44 and further to the inputs of the product gate 54 and the gate 56 in the synchronization block 45. Initially all flip-flops 49, 50, 51 and 52 set to zero by the default setting button (not shown). As soon as the code pulse (Fig. 12f) corresponding to the cooling curve of the positive temperature change arrives from the output of the temperature-pulse code transducer 1 (Fig. 6), the flip-flop 49 (Fig. 11) is switched to one state (Fig. 12g). Upon change of the state of the flip-flop 49 (FIG. 11) at the time of the next synchronization clock pulse, a pulse output is generated at the output of the gate 53 (FIG. 12h). This pulse causes the flip flop circuit 51 (FIG. 11) to be ON (FIG. 12j), causing the gate 55 (FIG. 11) to open. At the time of the next synchronization pulse (Fig. 12e, i), a synchronized code pulse (Fig. 12k) corresponding to the cooling curve of the positive temperature change appears at the gate output 55 (Fig. 11). This pulse is applied to the output 17 (FIG. 6) of the synchronization unit 3 and to the flip-flop inputs 49 and 51 (FIG. 11). The signal (Fig. 12i) supplied from the zero output of the flip flop 51 (Fig. 11) to one of the inputs of the product gate 53 prevents the pulse from coming to the reset input of the flip flop 51 The resulting synchronized code pulse sets the flip-flops 49 and 51 to zero and prepares the synchronization block 44 to receive the next code pulse.
Při činnosti synchronizačního bloku 44 může dojít к tomu, že kódový impulz a synchronizační taktový impulz se Časově částečně překrývají. To může vést ke vzniku neplnohodnotného impulzu 59 (obr. 12h) na výstupu součinového hradla 53 (obr. 11), například ke vzniku impulzu o nedostatečné délce nebo o nedostatečné amplitudě. V pří padě vzniku tohoto neplnohodnotného impulzu 59 může vyrovnávací klopný obvod 51 zůstat v nulovém stavu, dokud se na vstupu součinového hradla 53 neobjeví další synchronizační taktový impulz. Protože se stav klopného obvodu po příchodu dalšího synchronizačního taktového impulzu již nemůže dále měnit, vznikne na výstupu součinového hradla 53 v tomto okamžiku další plnohodnotný impulz 60 (obr. 12h). Tento impulz 60 uvede vyrovnávací klopný obvod 51 do jedničkového stavu. Při příchodu dalšího synchronizačního taktového impulzu (obr. 12e) se na výstupu hradla 55 objeví synchronizovaný kódový impulz (obr. 12k), který projde na výstup 17 (obr. 6) synchronizační jednotky 3 a uvede klopné obvody 49 a 51 (obr. 11) do nulového stavu.During operation of the synchronization block 44, it may happen that the code pulse and the synchronization clock pulse overlap in time. This may result in an incomplete pulse 59 (FIG. 12h) at the output of the product gate 53 (FIG. 11), for example a pulse of insufficient length or insufficient amplitude. In the event of this non-full pulse 59, the equalizing flip-flop 51 may remain in the neutral state until another synchronization clock pulse appears at the input of the product gate 53. Since the state of the flip-flop can no longer change after the arrival of the next synchronization clock pulse, at this point another output pulse 60 is generated at the output of the gate 53 (FIG. 12h). This pulse 60 causes the flip-flop 51 to be ON. Upon the arrival of the next synchronization clock pulse (FIG. 12e), a synchronized code pulse (FIG. 12k) appears at the gate output 55 (FIG. 12k), which passes to output 17 (FIG. 6) of the synchronization unit 3 and indicates flip-flops 49 and 51 (FIG. ) to zero.
Podobně vznikají na výstupu hradla 56 synchronizační hodnoty 45 synchronizované kódové impulzy, které na ochlazovací křivce odpovídají zákonné změně teploty. Tyto impulzy jsou. vyváděny na výstup 18 (obr. 6) synchronizační jednotky 3.Similarly, synchronized code pulses are generated at the gate output 56 of the synchronization value 45, which corresponds to a legal temperature change on the cooling curve. These impulses are. output to the output 18 (Fig. 6) of the synchronization unit 3.
Časové překrývání impulzů, ktoré se objevují ná výstupech hradel 55 a 56 (obr. 11), s impulzy přicházejícími z výstupu hradla 48 rozdělovače 43 taktových impulzů tak zajišťuje časové rozlišení synchronizovaných taktových impulzů a synchronizovaných kódových impulzů.The temporal overlap of the pulses that occur at the outputs of the gates 55 and 56 (FIG. 11), with pulses coming from the output of the gate 48 of the pulse splitter 43, thus ensures the timing of the synchronized pulse pulses and synchronized code pulses.
Aby synchronizační jednotka 3 pracovala spolehlivě musí být kmitočet f2 synchronizačních taktových impulzů dvakrát až třikrát vyšší než nejvyšší kmitočet f3max kódových impulzů, které přicházejí z výstupu převodníku 1 teplota-impulzní kód (obr. 6), tedy f2>3f3max (3)To the synchronizing unit 3 operated reliably be the frequency f 2 of the sync clock pulse two to three times higher than the highest frequency f 3max coded pulse coming from the output of the converter 1 the temperature-pulse code (Fig. 6), i.e. f 2> 3f 3 m ax ( 3)
Kmitočet impulzů na výstupu generátoru 2 taktových impulzů musí proto být f0 = 2 f2 > 6 f3 (4)The pulse rate at the output of the 2 pulse generator must therefore be f 0 = 2 f 2 > 6 f 3 (4)
Činnost selektoru 11 znaků termického jevu fázového přechodu, který je znázorněn na obr. 13, je následující:The operation of the phase selection thermal selector 11 shown in FIG. 13 is as follows:
V průběhu ochlazování kovů nebo slitiny přicházejí kódové kombinace z informačních výstupů (řádových výstupů) hlavního registru 5 a přídavného registru 8 a čítače 9 časových intervalů a čítače 10 Přírůstku teploty na vstupy dešifrátoru 57 přijde libovolná kódová kombinace parametru T, ΔΤ a t a rx, která vyhovuje rovnici (1), objeví se na jednom z výstupů dešifrátoru 57 signál, který přes součtové hradlo 58 projde na výstup 27 selektoru 11.During metal or alloy cooling, code combinations come from the information outputs (ordinal outputs) of the main register 5 and the auxiliary register 8 and the time interval counter 9 and the temperature increment counter 10 any arbitrary code combination of parameter T, ΔΤ atar x equation (1), a signal appears at one of the outputs of the decoder 57 which passes through the summing gate 58 to the output 27 of the selector 11.
Využití všech hlavních parametrů procesu ochlazování kovů a slitin umožňuje rozlišit prodlevy teploty vyvolané termickým, jevem a prodlevy teploty vyvolané pseudotermickým jevem dokonce i v takových případech, když tyto prodlevy teploty jsou stejně dlouhé, což ve svém důsledku podstatně zvyšuje spolehlivost stanovení termického jevu fázového přechodu.The use of all the main parameters of the cooling process of metals and alloys makes it possible to distinguish between thermal delays and thermal pseudothermal temperature delays, even in those cases where these temperature delays are equally long, which significantly increases the reliability of the phase transition thermal phenomenon.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772509754A SU788117A1 (en) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | Device for computing parameters of liquidus area on thermogram |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS201718B1 true CS201718B1 (en) | 1980-11-28 |
Family
ID=20718884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS422378A CS201718B1 (en) | 1977-07-08 | 1978-06-27 | Device for determination of the thermic phonomenon of the phase metal and alloy transition at the cooling thereof |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1123098A (en) |
| CS (1) | CS201718B1 (en) |
| SU (1) | SU788117A1 (en) |
-
1977
- 1977-07-08 SU SU772509754A patent/SU788117A1/en active
-
1978
- 1978-06-27 CS CS422378A patent/CS201718B1/en unknown
- 1978-07-05 CA CA306,807A patent/CA1123098A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1123098A (en) | 1982-05-04 |
| SU788117A1 (en) | 1980-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3545861A (en) | Selective target ranging system | |
| CS201718B1 (en) | Device for determination of the thermic phonomenon of the phase metal and alloy transition at the cooling thereof | |
| US4198679A (en) | Method and device for discriminating thermal effect of phase transformation of metals and alloys in the process of their cooling | |
| US4088974A (en) | Digital device for automatically checking carbon content in metal with reference to temperature stops on cooling curve | |
| US4611926A (en) | Time interval measuring instrument | |
| US4183241A (en) | Digital device for checking carbon equivalent in molten iron | |
| CA1078969A (en) | Method and apparatus for transfer of asynchronously altering data words | |
| US4187541A (en) | Digital analyzer for determining liquidus temperature of metals and alloys | |
| SU679821A1 (en) | Device for measuring thermal inertia index of heat sensors | |
| SU400859A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING DISTORTIONS OF PULSES | |
| SU530268A1 (en) | Digital phase meter | |
| SU902281A1 (en) | Device for analysis of telemetric signals | |
| JPS5794625A (en) | Measuring device for temperature of molten metal and time | |
| SU1262525A1 (en) | Device for calculating carbon content of liquid steel | |
| SU382023A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING DISTORTIONS OF PULSES | |
| JP2827446B2 (en) | Motor speed detection method | |
| SU537452A2 (en) | Synchronizer independent pulse sequences | |
| SU1695235A1 (en) | Speedometer | |
| SU1023211A1 (en) | Digital thermometer | |
| JPH0329749Y2 (en) | ||
| SU627585A1 (en) | Numeric code-to-time interval converter | |
| SU737876A1 (en) | Device for measuring and registering logarithmic attenuation decrement | |
| JPS5651143A (en) | Detection system for abnomaly of digital signal transmission device | |
| SU512429A1 (en) | Digital meter | |
| SU1075090A1 (en) | Device for measuring frequency thermal pickup thermal lag index |