DE2742576C3 - Device for measuring the carbon content of a sample of molten steel or cast iron - Google Patents

Device for measuring the carbon content of a sample of molten steel or cast iron

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DE2742576C3 DE2742576A DE2742576A DE2742576C3 DE 2742576 C3 DE2742576 C3 DE 2742576C3 DE 2742576 A DE2742576 A DE 2742576A DE 2742576 A DE2742576 A DE 2742576A DE 2742576 C3 DE2742576 C3 DE 2742576C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Die Bestimmung des Kohlenstoffgehalts von Stahlschmelzen anhand der Abkühlungskurve einer Probe findet insbesondere bei der Stahlherstellung und in der Gießereitechnik Anwendung, um in einem relativ rasch durchführbaren Verfahren diesbezüglich die Zusammensetzung der Schmelze zu ermitteln und ggf. ein Maß in zu einer noch erforderlichen Korrektur des Kohlenstoffgehalts vor dem Abguß zu erhalten. Bei der Abkühlungskurve einer entsprechenden Probe entstehen charakteristische Werte durch eine auffällige Verlangsamung, einen Stillstand oder sogar eineDetermination of the carbon content of molten steel based on the cooling curve of a sample takes place in particular in steel production and in Application of foundry technology in order to obtain the composition in a process that can be carried out relatively quickly to determine the melt and, if necessary, a measure for a correction of the carbon content that is still required to get before the casting. In the cooling curve of a corresponding sample arise characteristic values by a noticeable slowdown, a standstill or even a

.15 vorübergehende Umkehr im zeitlichen Gefälle der Abkühlungskurve, wenn die Probe bei ihrer Abkühlung eine Phasengrenze erreicht, wie sie z. B. aus dem bekannten Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ersichtlich ist. Da die entsprechenden Temperaturwerte von.15 temporary reversal in the time gradient of the Cooling curve when the sample reaches a phase boundary as it cools, as it is e.g. B. off the well-known iron-carbon diagram can be seen. Since the corresponding temperature values of

ίο dem Kohlenstoffgehalt der Schmelze abhängig sind, eignen sie sich zu einem Rückschluß auf den Kohlenstoffgehalt, beispielsweise mit Hilfe des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms oder geeigneter Rechenformeln bzw. Tabellen. Aus Zeit- und Kostengründenίο depend on the carbon content of the melt, they are suitable for drawing conclusions about the carbon content, for example with the help of the iron-carbon diagram or suitable calculation formulas or tables. For time and cost reasons

Ί"' besteht dabei selbstverständlicherweise das Bedürfnis, diese Ermittlung weitgehend durch entsprechende Meßgeräte zu erledigen.Ί "'there is of course the need to to do this determination largely by means of appropriate measuring devices.

Ein Meßgerät der eingangs bezeichneten Art ist bereits aus der DD-PS 98 160 bekannt. Bei diesem GerätA measuring device of the type mentioned is already known from DD-PS 98 160. With this device

r'() wird mit Hilfe der Überwachungseinrichtung der Eintritt eines stationären Werts der Abkühlungskurve überwacht und dieser stationäre Wert als Liquidus-Meßwert einer Auswerteinrichtung zugeführt, die daraus einen Wert für den Kohlenstoffgehalt der r '(), the entry of a stationary value of the cooling curve is monitored with the help of the monitoring device and this stationary value is fed as a liquidus measured value to an evaluation device, which uses it to obtain a value for the carbon content of the

5r> Schmelze ermittelt. Neben der Unsicherheit, ob die Abkühlungskurve tatsächlich den dort vorauszusetzenden stationären Wert einnimmt, ist insbesondere die Verschiebung des Liquidus-Meßwerts durch Legierungsbeimengungen wie Silizium oder Phosphor Ursaehe für bisweilen beträchtliche Verfälschungen des Meßergebnisses bei dem bekannten Meßgerät.5 r > melt determined. In addition to the uncertainty as to whether the cooling curve actually assumes the steady-state value required there, the shift in the liquidus measured value due to the addition of alloys such as silicon or phosphorus is the cause of the sometimes considerable falsifications of the measurement results with the known measuring device.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßgerät zur selbsttätigen Bestimmung des Kohlenstoffgehalts einer Stahlschmelzenprobe zu schaffen, welches in einer zuverlässigen Arbeitsweise sowohl für den Stahlschmelzenbereich mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wie auch for den Gußeisenschmelzenbereich mit hohem Kohlenstoffgehalt anwendbar ist, bei letzterem jedoch die sichThe object of the invention is to provide a measuring device for the automatic determination of the carbon content of a To create molten steel sample, which works reliably both for the molten steel area with low carbon content as well as for the cast iron smelting area with high carbon content is applicable, with the latter, however, the

durch Legierungsbeimengungen ergebenden Fehler vermeidet.Avoids errors resulting from the addition of alloys.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Diese Lösung macht sich den aus dem bekannten Eisen-Kohlenstoff-Diagramm erkennbaren Abfall der Liquidus-Linie im Bereich höherer, für Gußeisenschmelzen in Betracht zu ziehender Kohlenstoffgehalte zu eigen, um anhand eines zuvor bestimmten Liquidus-Meßwerts selbsttätig eine ggf. vorliegende Gußeisenschroelze festzustellen und dementsprechend eine spezifische Auswertung vorzusehen. Der Zuverlässigkeit einer solchen Unterscheidung kommt dabei zugute, daß in der Praxis der Grenzbereich zwischen Stahl und Gußeisen kaum benutzt wird, vielmehr üblicherweise zu ersterem Kohlenstoffgehalte bis zu etwa einem Gewichtsprozent, zu letzterem Kohlenstoffgehalte ab 2,5 Gewichtsprozenten typisch sind. Man kann hier also von dem aus dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm entnehmbaren Grenzwert von 2% ausgehen, um hierzu einen Temperatur-Grenzwert nach der Liquidus-· Linie von 1392° anzusetzen, und erhält auf diese Weise eine brauchbare Einstellung des Vergleichers.According to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of claim 1 Measures resolved. This solution can be seen from the well-known iron-carbon diagram Decrease in the liquidus line in the area of higher carbon contents to be taken into account for cast iron melts to own, in order to automatically obtain a possibly present based on a previously determined liquidus measured value Determine cast iron schroelze and provide a specific evaluation accordingly. The reliability such a distinction benefits from the fact that in practice the border area between Steel and cast iron is hardly used, rather usually to the former with carbon contents up to about one percent by weight, for the latter, carbon contents of 2.5 percent by weight are typical. Man can therefore start from the limit value of 2% that can be taken from the iron-carbon diagram for this purpose a temperature limit value according to the liquidus line of 1392 ° is to be set, and in this way it is obtained a useful setting of the comparator.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtAn embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing explained. In the drawing shows

Fig. 1, 2 und 3 Temperatur-Zeit-Verläufe der Abkühlung von Stahlschmelzenproben,1, 2 and 3 temperature-time curves of the cooling of molten steel samples,

F i g. 4 Eisen-Kohlenstoff-Diagramm undF i g. 4 iron-carbon diagram and

F i g. 5 Blockschaltbild des Kohlenstoff-Meßgeräts.F i g. 5 Block diagram of the carbon meter.

Die nur zum meßtechnischen Hintergrund wiedergegebenen Fig. 1 bis 3 zeigen zunächst in Fig. 1 den »Musterverlauf« einer Abkühlungskurve 1 im Bereich eines charakteristischen Werts, etwa des Liquidus-Temperaturwerts 2 mit einer horizontalen Tangente 3, d. h. mit einem Zeitbereich konstanter Temperatur, in dem die der Probe laufend entzogene Wärme durch Kristallisationswärme aufgefangen wird. Abweichend hiervon gibt Fig. 2 einen mehr verschliffenen Verlauf zu einer Abkühlungskurve 4 wieder, bei der der charakteristische Wert zwar anhand der sich ändernden Steigung erkennbar ist, nicht jedoch eine horizontale, sondern eine immer noch fallende Tangente 5 aufweist. Entsprechende Teile der Abkühlungskurven lassen sich auch im Bereich des Solidus-Temperaturwerts feststellen. 1 to 3, which are reproduced only for the metrological background, initially show the in FIG "Pattern course" of a cooling curve 1 in the area of a characteristic value, such as the liquidus temperature value 2 with a horizontal tangent 3, i.e. H. with a time range of constant temperature in which the heat continuously withdrawn from the sample is absorbed by the heat of crystallization. Different FIG. 2 shows a more smooth curve of this to a cooling curve 4 again, in which the characteristic value is based on the changing Slope is recognizable, but not a horizontal, but a still falling tangent 5. Corresponding parts of the cooling curves can also be determined in the area of the solidus temperature value.

Andererseits kann auch gemäß Fig. 3 bei einer weiteren Abkühlungskurve 6 ein Wiederanstieg der Temperaturkurve über der Zeit, etwa bei einer unterkühlten Schmelze, auftreten, wobei dann erst der als zweiter erreichte Plateauwert mit einer horizontalen Tangente 7 zur Bestimmung des charakteristischen Werts heranzuziehen ist.On the other hand, according to FIG. 3, a further increase in the cooling curve 6 can also occur Temperature curve over time, for example in the case of a supercooled melt, and only then the the second reached plateau value with a horizontal tangent 7 to determine the characteristic Value is to be used.

Die Fig.4 enthält das bekannte Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, aus dem insbesondere eine Liquiduslinie 8 von Interesse ist, unterhalb der sich Kristalle in der Schmelze bilden, und weiterhin eine Soliduslinie mit Abschnitten 9 und 10, unterhalb der ein insgesamt gefestigtes Gefüge auftritt.Fig. 4 contains the well-known iron-carbon diagram, from which in particular a liquidus line 8 is of interest, below which crystals are in the Melt form, and continue to form a solidus line with sections 9 and 10, below which a total consolidated structure occurs.

Die Abschnitte 9 und 10 der Soliduslinie treffen sich in einem Punkt E\ der zur Unterscheidung des Stahlbereichs (bis etwa 1% Kohlenstoffgehalt) und des Gußeisenbereichs (etwa 2,5 bis 4% Kohlenstoffgehalt) geeignet ist. Dieser Punkt E' findet sich bei einem Kohlenstoffgehalt von 2%, dem auf der Liquiduslinie 8 ein Temperaturwert von 1392°Cbei 11 zuzuordnen ist.The sections 9 and 10 of the solidus line meet at a point E \ which is suitable for differentiating the steel range (up to approximately 1% carbon content) and the cast iron range (approximately 2.5 to 4% carbon content). This point E ' is found at a carbon content of 2%, to which a temperature value of 1392 ° C at 11 on the liquidus line 8 can be assigned.

Die F i g. 5 zeigt nun ein Meßgerat im Blockschaltbild, welches die selbsttätige Bestimmung des Kohlenstoffgehalts anhand des Temperaturverlaufs einer Stahlschmelzenprobe durchführt Es versteht sich, daß die Bezeichnung »Stahlschmelzenprobe« bzw. »Stahlschmelze« sowohl auf Schmelzen von »Stahl«, welcher üblicherweise bis zu einem Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, wie auch auf Schmelzen von »Gußeisen« verwandt wird, dessen Kohlenstoffgehalte sich üblicher-The F i g. 5 now shows a measuring device in a block diagram, which is the automatic determination of the carbon content based on the temperature profile of a molten steel sample carries out It goes without saying that the designation »molten steel sample« or »molten steel« both on melts of "steel", which usually contains up to one percent by weight of carbon contains, as is also used in smelting of "cast iron", the carbon content of which is usually

K) weise in einem Bereich von etwa 2,5 bis 4 Gewichtsprozenten hältK) wisely in a range from about 2.5 to 4 percent by weight holds

Im Blockschaltbild ist ein Thermoelement 12 dazu vorgesehen, die Temperatur einer Stahlschmelzenprobe in einem Probetiegel aufzunehmen und eine derIn the block diagram, a thermocouple 12 is provided to measure the temperature of a molten steel sample in a test crucible and take one of the

ii Temperatur entsprechende Spannung abzugeben, die nachfolgend in einer Kompensationsschaltung 13 einem Klemmentemperaturausgleich unterworfen und in einem weiterhin nachgeschalteten Verstärker 14 verstärkt wird, wie dieses bei derartigen Meßaufnehmern üblich und in der Regel auch notwendig ist. Der vom Verstärker 14 ausgegebene, der Temperatur der Probe analoge elektrische Meßwert geht in einen Analog-Digital-Wandler 15 tin, welcher in einem vorgegebenen festen Arbeitstakt arbeitet. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers 15 besteht aus einer Folge digitalisierter Abtastwerte des Temperatur-Meßwerts, die zunächst einen Durchlaufspeicher 16 für drei oder mehrere aufeinanderfolgende Meßwerte durchlaufen. Das jeweils vorletzt eingespeicherte digitale Signal wird vom Durchlaufspeicher 16 über Leitungszweige 17, 18 einerseits einem Meßwertspeicher 19 für einen Liquidus-Temperaturwert und andererseits einem Meßwertspeicher 20 für einen Solidus-Temperaturwert zugeführt. Die Einspeicherung der maßgeblichen Werte inii to output temperature corresponding voltage that subsequently subjected to a terminal temperature compensation in a compensation circuit 13 and in a further downstream amplifier 14 is amplified, as is the case with such measuring transducers is common and usually necessary. The temperature of the sample output from amplifier 14 analog electrical measured value goes into an analog-to-digital converter 15 tin, which in a predetermined fixed work cycle works. The output signal of the analog-digital converter 15 consists of a sequence digitized samples of the temperature measured value, which initially have a pass-through memory 16 for three or run through several successive measured values. The next to last stored digital signal is from the flow memory 16 via line branches 17, 18 on the one hand a measured value memory 19 for a liquidus temperature value and on the other hand fed to a measured value memory 20 for a solidus temperature value. The storage of the relevant values in

J5 die Meßwertspeicher 19,20 erfolgt jedoch erst auf einen entsprechenden Speicherbefehl hin, wie nachstehend beschrieben wird.J5, however, the measured value memories 19, 20 only take place on one appropriate save command as described below.

Der Durchlaufspeicher 16 enthält, wie gesagt, die drei letzten aufeinanderfolgenden Meßwerte, die vomThe pass memory 16 contains, as said, the three most recent successive measured values from

ίο Analog-Digital-Wandler 15 ausgegeben wurden und deren Reihenfolge durch die Nummern η — 2, η - 1 und π gekennzeichnet sei, wobei die Nummer η dem zuletzt ausgegebenen Meßwert zugeordnet sein soll. Während also der vorletzte Meßwert (n — 1) zur bedarfsweisen Einspeicherung an die Meßwertspeicher 19, 20 weitergegeben wird, stehen die beiden letzten Meßwerte (η, η — 1) an einem digitalen Differenzbildner 21 an, der beispielsweise aus einer digitalen Schaltung bestehen kann, welche von einem digitalen Eingangssignal das Komplement bildet und dieses zu dem anderen hinzu addiert, um die Differenz der Signale auszugeben. Die so gebildete digitale Differenz wird an einen Differenzspeicher 22 weitergegeben, der zumindest zwei aufeinanderfolgende Differenzen enthält.ίο analog-digital converter 15 were output and the order of which is identified by the numbers η - 2, η - 1 and π , the number η being assigned to the last measured value output. While the penultimate measured value (n - 1) is passed on to the measured value memory 19, 20 for storage as required, the last two measured values (η, η - 1) are available at a digital subtractor 21, which can consist of a digital circuit, for example, which forms the complement of a digital input signal and adds this to the other in order to output the difference between the signals. The digital difference formed in this way is passed on to a difference memory 22 which contains at least two successive differences.

Dieses seien hier die Differenzen der Meßwerte mit der Numerierung η — 1 und π — 2 einerseits und der Meßwerte mit der Numerierung η und η — 1 andererseits. Die beiden Differenzwerte werden einem Komparator 23 zugeführt, der vergleicht, ob die jüngere Differenz (η, η — 1) kleiner ist als die älteie Differenz (n — 1, /7-2). Sobald dieser Fall eintritt, gibt der Komparator 23 über eine Leitung 24 einen Speicherbefehl aus.
Der Speicherbefehl auf der Leitung 24 ergeht also, sobald -iie Differenzen aufeinanderfolgender Meßwerte kleiner werden oder, mathematisch ausgedrückt, wenn die zweite Differenz der in der Folge fallenden aufeinanderfolgenden Meßwerte fan einem Wende-Let these be the differences between the measured values with the numbering η - 1 and π - 2 on the one hand and the measured values with the numbering η and η - 1 on the other. The two difference values are fed to a comparator 23 which compares whether the more recent difference (η, η − 1) is smaller than the former difference (n − 1, / 7-2). As soon as this occurs, the comparator 23 outputs a storage command via a line 24.
The storage command on the line 24 is issued as soon as the differences between successive measured values become smaller or, in mathematical terms, when the second difference between the successive measured values that subsequently fall has a reversal.

punkt der Abkühlungskurven gemäß Fig. 1 bis 3) negativ wird. Ersichtlich kommt es bei dieser Art der Überwachung der Kurve nicht darauf an, daß die Abkühlungskurve im Bereich des Liquidus-Temperaturwerts (bzw. des Solidus-Temperaturwerts) eine horizontale Tangente aufweist — eine zuverlässige Auswertung ist auch etwa bei einer verschliffenen Abkühlungskurve gemäß F i g. 2 möglich.point of the cooling curves according to FIGS. 1 to 3) becomes negative. Obviously it happens with this type of Monitoring the curve does not imply that the cooling curve is in the range of the liquidus temperature value (or the solidus temperature value) has a horizontal tangent - a reliable evaluation is also about with a smoothed cooling curve according to FIG. 2 possible.

Der dann über die Leitung 24 ausgegebene Speicherbefehl gelangt in der in Fig.5 dargestellten Ausgangsstellung eines Umschalters 25 über diesen zum Meßwertspeicher 19, mit der Folge, daß der zuerst aufgenommene charakteristische Wert als Liquidus-Temperaturwert im Meßwertspeicher 19 festgehalten wird. Der Meßwertspeicher 19 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 26 verbunden, die den Meßwert zur bedarfsweisen Beobachtung oder Überwachung anzeigt. Damit diese Anzeige erst bei der Einspeicherung des Meßwerts in den Meßwertspeicher 19 erregt wird, ist vorgesehen, daß der Speicherbefehl auch der Anzeigeeinrichtung 26 zugeführt wird. Eine Leitung 27 zwischen dem Umschalter 25 und dem Meßwertspeicher 19 zur Zuleitung des Speicherbefehls weist hierzu eine Abzweigung 28 zum Anzeigegerät 26 hin auf.The storage command then output via line 24 arrives at the one shown in FIG Starting position of a switch 25 via this to the measured value memory 19, with the result that the first The recorded characteristic value is held as a liquidus temperature value in the measured value memory 19 will. The measured value memory 19 is connected to a display device 26 which displays the measured value as required Observation or monitoring. So that this display is only displayed when the Measured value is excited in the measured value memory 19, it is provided that the memory command also the display device 26 is fed. A line 27 between the switch 25 and the measured value memory 19 to For this purpose, the feed line for the storage command has a branch 28 to the display device 26.

Der Meßwertspeicher 19 gibt das in ihm enthaltene Signal außer zum Anzeigegerät 26 noch zu einem Vergleicher 29 und zu einem Rechner 30 hin weiter. Der Vergleicher 29 führt einen Vergleich mit einem vorgegebenen Grenzwert durch. Dieser Grenzwert entspricht beispielsweise einer Temperatur von 1392°C und ist vorzugsweise von außen eingebbar. Hierzu können bekannte Einrichtungen vorgesehen werden: die Zeichnung berücksichtigt die Möglichkeit einer solchen Eingabe durch einen Pfeil 31. Als Ausgangssignal des Vergleichers ist ein spezifischer Steuerbefehl für zwei unterscheidbare Fälle in Betracht zu ziehen, je nachdem, ob der dem Vergleicher zugeführte Liquidus-Temperaturwert oberhalb oder unterhalb des vorgegebenen Grenzwerts liegt (der grundsätzlich noch mögliche Fall der Gleichheit von Liquidus-Temperaturwert und Grenzwert wird dem letzteren Fall zugeschlagen). Nach Fi g. 5 sind hier zwei Ausgangsleitungen des Vergleichers 29 vorgesehen, und zwar eine Ausgangsleitung 32, die zu einem Steuerspeicher 33 führt und eine Ausgangsleitung 34. die zu einem Steuerspeicher 35 führt.The measured value memory 19 forwards the signal contained in it to a comparator 29 and a computer 30 in addition to the display device 26. The comparator 29 carries out a comparison with a predetermined limit value. This limit value corresponds, for example, to a temperature of 1392 ° C. and can preferably be entered externally. Known devices can be provided for this purpose: the drawing takes into account the possibility of such an input by means of an arrow 31 is below the specified limit value (the basically still possible case of equality of liquidus temperature value and limit value is added to the latter case). According to Fi g. 5, two output lines of the comparator 29 are provided here, namely an output line 32 which leads to a control store 33 and an output line 34 which leads to a control store 35.

Auf der Ausgangsleitung 32 tritt ein Steuerbefehl dann auf, wenn der Liquidus-Temperaturwert oberhalb des vorgegebenen Grenzwerts liegt. Dieser Fall ist. wie aus dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gemäß Fig.4 ersichtlich, dann gegeben, wenn ein geringerer Kohlenstoffgehalt (entsprechend der Zusammensetzung von C«., UIt ..__!:_ _. r-\: _ _ _ _ r·· _.. . _ι_ - r _ 1.1 ..!.j -_ j Oldifi/ VUIlICgI. LfICSCl OtCUCl UCICIl! WIIU III UCIII Steuerspeicher 33 gespeichert und steht als dessen Ausgangssignal an einem Programmgeber 36 an, der dem Rechner 30 einen für die Auswertung von Stahlzusammensetzungen spezifischen Rechengang vorschreibt. Die entsprechende Verknüpfung von Programmgeber 36 und Rechner 30 ist durch eine Leitung 37 angedeutetA control command occurs on output line 32 when the liquidus temperature value is above the predetermined limit value. This case is. as can be seen from the iron-carbon diagram according to Fig. 4, given when a lower carbon content (corresponding to the composition of C «., UIt ..__!: _ _. r- \: _ _ _ _ r _ ... _ι_ - r _ 1.1 ..!. j -_ j Oldifi / VUIlICgI. LfICSCl OtCUCl UCICIl! WIIU III UCIII control memory 33 and is available as its output signal on a programmer 36, which gives the computer 30 a for the evaluation The corresponding linking of programmer 36 and computer 30 is indicated by a line 37

Der alternative Fall eines unterhalb des vorgegebenen Grenzwerts liegenden Liquidus-Temperaturwertsführt zu einem Steuerbefehl auf der Leitung 34, der im Steuerspeicher 35 gehalten wird und, insofern ganz entsprechend dem zuvor betrachteten Fall, an einem Programmgeber 38 ansteht, der über eine Leitung 39 einen spezifischen Rechengang im Rechner 30 steuert. Bei diesem Rechengang soll jedoch auch der Solidus-Temperaturwert der Schmelzenprobe berücksichtigt werden.The alternative case of a liquidus temperature value lying below the predetermined limit value leads to a control command on the line 34, which is held in the control memory 35 and, in this respect, completely corresponding to the case considered above, is pending at a programmer 38, which via a line 39 controls a specific calculation process in computer 30. In this calculation, however, the solidus temperature value should also be used the melt sample must be taken into account.

Zur Aufnahme des Solidus-Temperaturwerts wird der am Ausgang des Steuerspeichers 35 anstehende Steuerbefehl über eine Leitung 40 einem Relais 41 zugeführt, das den Umschalter 25 betätigt. Dies hat zur Folge, daß die Leitung 24 vom Komparator 23 auf eine Leitung 42 umgeschaltet wird, so daß der Meßwertspeicher 20 einen Speicherbefehl erhalten kann.
Zur Erzeugung eines solchen Speicherbefehls arbeitetTo record the solidus temperature value, the control command pending at the output of the control memory 35 is fed via a line 40 to a relay 41 which actuates the changeover switch 25. This has the consequence that the line 24 is switched from the comparator 23 to a line 42, so that the measured value memory 20 can receive a storage command.
To generate such a memory command works

die Überwachungseinrichtung aus Durchlaufspeicher 16. Differenzenbildner 21, Differenzspeicher 22 und Komparator 23 in der grundsätzlich gleichen Weise wie bei der Überwachung des Liquidus-Temperaturwerts. Nachdem der Liquidus-Tempcraturweri zuvor ermitteltthe monitoring device from flow memory 16. Difference generator 21, difference memory 22 and Comparator 23 in basically the same way as when monitoring the liquidus temperature value. After the Liquidus Tempcraturweri previously determined

2(i wurde und der Vergleicher 29 dabei das Vorhandensein einer Gußeisen-Zusammensetzung aufgrund des niedrigen Liquidus-Temperaturwerts feststellte, ist nunmehr die Überwachungseinrichtung auf die Bestimmung des Solidus-Temperaturwerts ausgerichtet. Sobald nunmehr2 (i became and the comparator 29 thereby the presence of a cast iron composition due to the low liquidus temperature value is now the monitoring device is geared towards determining the solidus temperature value. As soon as now

Ji die Abkühlungskurve die von der Überwachungseinrichtung wahrgenommene charakteristische Signalfolge durchläuft, ergeht ein Speicherbefehl an den Meßwertspeicher 20. Der eingespeicherte Solidus-Temperaturwert wird über eine Leitung 43 zum Rechner 30Ji is the cooling curve provided by the monitoring device perceived characteristic signal sequence runs through, a memory command is sent to the measured value memory 20. The stored solidus temperature value is sent to the computer 30 via a line 43

j» weitergegeben, dem bereits der Liquidus-Temperaturwert vom Meßwertspeicher 19 zur Verfügung steht und der spezifische Rechengang vom Programmgeber 38 eingegeben ist.j »passed on to which the liquidus temperature value is available from the measured value memory 19 and the specific arithmetic process from the programmer 38 is entered.

Ein solcher Rechengang kann beispielsweise anhandSuch a calculation can for example be based on

)■> des gemessenen Solidus-Temperaturweris eine Verlagerung der Soliduslinie 10 in Fig. 4 aufgrund von Legierungszusätzen ermitteln und hiernach einen Korrekturwert dem Liquidus-Temperaturwert zufügen, um mit dem korrigierten Liquidus-Temperaturweri den genauen Kohlenstoffgehalt zu bestimmen. Das erzielte Ergebnis zum Kohlenstoffgehalt wird dann in einen Ergebnis-Speicher 44 eingegeben und unverzüglich auf einem Anzeigegerät 45 angezeigt. Es versteht sich, daß bedarfsweise sonstige Auswerte- oder Übermittlungs-) ■> the measured solidus temperature value is a shift the solidus line 10 in Fig. 4 based on alloy additions and then a Add the correction value to the liquidus temperature value in order to match the corrected liquidus temperature to determine the exact carbon content. The result obtained on the carbon content is then converted into a Result memory 44 entered and immediately displayed on a display device 45. It goes without saying that if necessary, other evaluation or transmission

4S geräte an den Rechner 30 bzw. den Meßwertspeicher 44 angeschlossen sein können.4S devices to the computer 30 or the measured value memory 44 can be connected.

Das vorstehend beschriebene Meßgerät arbeitet in einer überaus schnellen und zuverlässigen Weise. Die Verwendung digitaler Bauelemente kommt dabei derThe measuring device described above operates in an extremely fast and reliable manner. the The use of digital components comes with this

5(i Meßsicherheit, der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Meßwerte zugute und ermöglicht' die Verwendung gerade in jüngerer Zeit hochentwickelter udiiSicinc. vjrüfiuSätzliCn iSi ein Solches mcugcräi jedoch nicht auf die Verwendung digitaler Bauglieder 5°> beschränkt, vielmehr lassen sich deren Funktionen in bekannter Weise auch durch analoge Vergleichs- und Rechenbausteine ausführen. Vorzugsweise jedoch finden digitale Meßschaltungen Anwendung, die nicht etwa entsprechend den Schaltbildblöcken nach F i g. 5 in bfi Form separater Baugruppen ausgeführt zu sein brauchen, sondern durch die Funktion eines entsprechend programmierten Rechners realisiert werden Tcönnen.5 (i measurement certainty, accuracy and reproducibility the measured values benefit and enables the use of highly developed ones, especially in recent times udiiSicinc. vjrüfiuSätzliCn iSi such a mcugcräi but not to the use of digital components 5 °> rather, their functions can also be determined in a known manner by analog comparison and Execute arithmetic blocks. Preferably, however, digital measuring circuits are used that are not roughly corresponding to the circuit diagram blocks according to FIG. 5 to be carried out in bfi form of separate assemblies need, but can be implemented through the function of a suitably programmed computer Toning.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gerät zur Messung des Kohlenstoffgehalts einer Probe einer Stahl- oder Gußeisenschmelze mit wenigstens einem Aufnehmer zur Erzeugung eines dem Temperaturverlauf der abkühlenden Probe entsprechenden elektrischen Signals, mit einer von dem elektrischen Signal beaufschlagten Überwachungsschaltung zur Feststellung des Liquiduspunktes, mit einer von der Überwachungsschaltung bei Auftreten des Liquiduspunktes aktivierten Auswerteschaltung zur Ermittlung eines dem Kohlenstoffgehalt der Probe entsprechenden Meßwerts aus dem zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Liquiduswert des elektrischen Signals, gekennzeichnet durch1. Device for measuring the carbon content of a sample of molten steel or cast iron with at least one sensor for generating a temperature profile of the cooling sample corresponding electrical signal, with a monitoring circuit acted upon by the electrical signal to determine the liquidus point, with one of the monitoring circuit at Occurrence of the liquidus point activated evaluation circuit to determine the carbon content the measured value corresponding to the sample from the liquidus value of the present at this point in time electrical signal, characterized by a) eine Vergleicherschaltung (29) zum Vergleich des Liquiduswerts mit einem Bezugswert, welcher der Temperatur eines Punkten der Liquiduslinie der Schmelze entspricht, der einen Kohlenstoffgehalt im Übergangsbereich von Stahl und Gußeisen besitzt,a) a comparator circuit (29) for comparing the liquidus value with a reference value, which corresponds to the temperature of a point on the liquidus line of the melt, the one Has carbon content in the transition area between steel and cast iron, b) einen vom Ausgangssignal der Vergleicherschaltung (29) im Falle eines unter dem Bezugswert liegenden Liquiduswerts aktivierten Schaltkreises (20, 25, 35, 40, 41, 42) zur Ableitung des Soliduswerts der Schmelze aus dem elektrischen Signal, undb) one of the output signal of the comparator circuit (29) in the case of one below the Reference value lying liquidus value activated circuit (20, 25, 35, 40, 41, 42) to Deriving the solidus value of the melt from the electrical signal, and c) in der Auswerteschaltung (30, 33, 35—39) enthaltene Einrichtungen (38, 39) zur Berücksichtigung eines gegebenenfalls abgeleiteten Soliduswerts bei der Ermittlung des Meßwerts.c) devices (38, 39) contained in the evaluation circuit (30, 33, 35-39) for consideration an optionally derived solidus value when determining the measured value. 2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ausgangseitig sowohl mit der Vergleicherschaltung (29) als auch mit der Auswerteschaltung (30, 33, 35—39) verbundenen ersten Speicher (19), der eingangsseitig von dem elektrischen Signal beaufschlagt und zur Einspeicherung des Liquiduswerts durch die Überwachungsschaltung (16, 21, 22, 23) aktivierbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized by an output side with both the comparator circuit (29) as well as the first memory (19) connected to the evaluation circuit (30, 33, 35-39), which is acted upon by the electrical signal on the input side and for storing the liquidus value can be activated by the monitoring circuit (16, 21, 22, 23). 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis zur Ableitung des Soliduswerts einen eingangsseitig ebenfalls von dem elektrischen Signal beaufschlagten und ausgangsseitig mit der Auswerteschaltung (30, 33, 35—39) verbundenen zweiten Speicher (20) sowie einen von der Vergleicherschaltung (29) betätigbaren Umschalter (25, 40—42) aufweist, über den der zweite Speicher (20) bei Auftreten eines Soliduspunktes im elektrischen Signal von der Überwachungsschaltung (16, 21, 22, 23) zur Einspeicherung des Soliduswertes aktivierbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit for deriving of the solidus value is also acted upon by the electrical signal on the input side and on the output side with the evaluation circuit (30, 33, 35-39) connected to the second memory (20) and has a switch (25, 40-42) which can be actuated by the comparator circuit (29) and via which the second memory (20) when a solidus point occurs in the electrical signal from the monitoring circuit (16, 21, 22, 23) can be activated for storing the solidus value. 4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung einen Durchlaufspeicher (16) zur Aufnahme wenigstens dreier aufeinanderfolgender Werte des elektrischen Signals, einen Differenzbildner (21) zur Erzeugung von Differenzsignalen aus jeweils zwei im Durchlaufspeicher (16) aufeinanderfolgenden Werten sowie einen Komparator (23) zum Vergleich der aufeinanderfolgenden Differenzsigna Ie und zur Erzeugung von Speicherbefehlen für den ersten bzw. zweiten Speicher (19 bzw. 20) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring circuit a flow memory (16) for receiving at least three consecutive Values of the electrical signal, a difference generator (21) for generating difference signals two consecutive values in the flow memory (16) as well as a comparator (23) for Comparison of the successive difference signals Ie and for generating memory commands for the first and second memory (19 or 20) depending on the result of the comparison. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine an den ersten Speicher (19) angeschlossene Anzeigeeinheit (26) für den Liquiduswert.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized by one to the first memory (19) connected display unit (26) for the liquidus value. 6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü-6. Device according to one of the preceding claims ehe, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufnehmer (12, 13, 14) ein Analog-Digital-Wandler (15) nachgeschaltet ist, und daß die Überwachungsschaltung (16, 21—23), die Vergleicherschaltung (29), die beiden Speicher (19, 20) sowie die Auswerteschaltung (30, 33, 35—39) aus Digitalschaltungen bestehen.before, characterized in that the transducer (12, 13, 14) has an analog-to-digital converter (15) is connected downstream, and that the monitoring circuit (16, 21-23), the comparator circuit (29), the two memories (19, 20) and the evaluation circuit (30, 33, 35-39) from digital circuits exist. 7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (29) einen Eingang (31) zur Eingabe des Bezugswerts in digitaler Form aufweist7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the comparison circuit (29) has an input (31) for entering the reference value in digital form 8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (30, 33, 35—39) als programmgesteuerte Digitalschaltung aufgebaut ist, deren Programmablauf von dem Ausgangssignal der Vergleicherschaltung (29) bestimmt ist.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the evaluation circuit (30, 33, 35-39) is constructed as a program-controlled digital circuit, the program sequence of which depends on the Output signal of the comparator circuit (29) is determined.
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