SE421149B - Digital anordning for bestemning av kolhalten i jern- och kolhaltiga smeltor - Google Patents

Description

« vaosávz-5 e -2 diskriminator för differentiella teztnperaturändringar. läen re- versibla dräknaren- gör det möjligt att erhålla en parallellkod för momentantemperaturen. Diskriminatorn för differentiella temperaturändringar är så justerad, att en puls uppkommer över diskriminatorns ena utgång så snart som ett visst tositivt eller negativt tal go inställes i diskriminatorn. Klockpuls- generatorns utgång är via synkroniseringsenheten ansluten till , en räkneingång på en tidsintervalldiskriminator för särskiljning av tidsintervall, under vilka förutbestämda temperaturändringar 350 äger rum. Tidsintervalldiskriminatorns nollställningsin- gångar är kopplade till utgångarna på diskrimínatorn för diffe- rentiella temperaturändringar. Tidsintervalldiskriminatorn är så kopplad, att en signal endast.uppkommer över dess utgång, om det tidsintervall, som iakttaßes, överstiger ett förinställt tröskelvärde fo. Tidsintervalldiskrimínatorns utgång är kopp- lad till ett registers styringång samt till en ettingång på en triggenkrets. Registrets informationsingång är kopplad till den reversibla räknarens informationsutgång. Registret är via en s.k. funktionell kodomvandlare kopplat till en iníormations- ingång på en digital indikeringsenhet, vars styringång är kopp- " lad till triggerkretsens ettutgång. Kodomvandlaren är avsedd att från parallellkoden för en likvidustemreratur TÅ beräkna en parallellkod för en kolhalt C i smältan i enlighet med det kända sambandet d _“ o c = mp i o) där f i det allmänna fallet är en icke-linjär funktion.

Denna kända anordning fungerar på följande sätt. Kodpul- ser från analog/digitalomvandlaren överföras via synkronise- ' ringsenheten till ingängarna på diskriminatorn för differential- la temperaturändringar, samt till den reversibla räknarens adde- rings- och subtraheringsingângar, varvid i den reversibla räkna- ren bildas en parallellkod för smältans momentantemperatur. Så fort temperaturändringen uppgår till 360, bildas en puls över respektive ntgång från diskriminatorn för lokala temperaturänd- ringar. Dessa pulser påtryokes tidsintervalldiskriminatorns nollställningsingångar, medan tidsintervalldiskriminatorns räkne- ingång matas med synkroniserade klockpulser. _ Så fort tidsintervalldiskrininatorn nollställts, inledes påföljande tidsräkning dvs. den räknar fram ett antal synkroni-J _ i1àoe17§Äši 5 serade klockpulser. Efter det förutbestämda tidsintervall ro, som räknas från den tidpunkt, då tidsintervalldiskriminatorn sist nollställts, uppkommer en puls över denna diskriminators utgång endast om dess nollställningsingàng under tidsinter- vallet To icke matats med någon ny puls. Uppkomsten av en puls över tidsintervalldiskriminatorns utgång anger förekomsten av ett av smältans stelning orsakat temperaturändrifngsavbrott, eftersom temperaturändringen under tidsintervallet TO icke över- stigit det förutbestämda <0-värdet.

Utpulsen från tidsintervalldiskriminatorn överföras till registrets styringång, varvid innehållet i den reversibla räkna- ren, vilket representerar koden för likvídustemperaturen, inma- tas i registret, samtidigt som triggerkretsen ettställes. Digi- talindikeringsenheten indikerar det erhållna analysresultatet i sifferform, då den matas med en signal från triggerkretsens ett- utgång.

En nackdel med denna kända anordning är att den reversibla räknarens normala funktion under analysen kan rubbas av stör- ningar av olika slag, vilket leder till att den i den reversibla räknaren lagrade parallellkoden kan förvrängas väsentligt. Detta resulterar i att vid den tidpunkt, då temperaturändringsavbrot- tet avkännes, registret matas med en parallellkod, som väsntligt skiljer sig från koden för likvidustemperaturen, varigenom den digitala indikeringsenheten matas med felaktig information an- gående kolhalten i smältan.

Vid denna kända anordning beror dessutom kodpulstillför- seln icke på om klockpulser tillföres, och omvänt, vilket medför att antalet synkroniserade klockpulser räknas i tidsintervall- diskriminatorn även då kodpulstillförseln från omvandlaren för omvandling av signalen angående smältans temperatur till en tal- pulskod av något skäl upphör, exempelvis genom att denna omvand- lare blir funktionsoduglig. Ett sådant upphörande av kodpuls~ tillförseln.kan vid denna kända anordning felaktigt tolkas som ett inträdande av ett avtrott i temperatursänkningen vid kylning av den järn- och kolhaltiga smältan. Efter tidsintervallet To efter uyphörandet av kodpulstillförseln matas registret i detta fall med en parallellkod, som icke är rätt kod för smältans likvidustemperatur.4 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera J 73oš772ÄsW I; dessa nackdelar, dvs. att göra analysresultaten mera pålitliga och att med användning av mycket enkla, inom digital datortek- nik förekommande krc-tskomponenter och enheter åstadkomma en så- dan digital anordning för bestämning av kolhalten *i järn- och lcolhaltiga smälter. Det blir därmed möjligt att, för att pzöra analysresultaten pålitligare, automatiskt korrigera parallell- koden över analog/digitalomvandlarens utgång, då funktionsfel uppkommer, och erhålla kod- och klockpulser från en enda källa.

Detta uppnås enligt uppfinningen medelst en digital anord- ning för bestämning av kolhalten i järn- och kolhaltiga smälter, vilken anordning innefattar en analog/digitalomvandlare, vars ingång matas med en signal, som bär information angående smäl- tans momentantemperatur, vilken omvandlare är kopplad till en diskriminator för differentiella temperaturändringar, vars ut- gångar är kopplade till nollställningsingångar på en tidsinter-' valldiskriminator, som har en räkneingàng, som är anordnad att matas med synkroniserade klockpulser, och en utgång, som är kopplad till en styringång på en digital indikeringsenhet, vars informationsingång matas med en parallellkod för kolhalten i smältan, varvid analog/digitalomvandlaren, enligt uppfinningen, är uppbyggd som en omräknande analog/digitalomvandlare, som är försedd med en utgång för synkroniserade klockpulser, två utgång- ar för synkroniserade kodpulser och en s.k. omvandlingsblocke- ringsingång, varvid, för att koppla analog/digitalomvandlaren till diskriminatorn för diffcrcntiella temperaturändringar, analog/digitalföljomvandlarens utgångar för synkroniserade kod- pulser är kopplade till ingångarna på diskriminatorn för diffe- rentiella temperaturändringar, medan denna omvandlares utgång för synkroniserade klockpulser är kopplad till tidsintervall- diskriminatorns räkneingång, varvid analog/digitalomvandlarens omvandlingsblockeringsingång är ansluten till tidsíntervall- diskriminatorns utgång, under det att omvandlarens parallellkod- utgång är kopplad till den digitala indikeringsenhetens informa- tionsingång. * Den så utformade anordningen enligt uppfinningen bidrar till pålitligare analysresultat.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett blockschema över ett utförings- exempel av den enligt uppfinningen föreslagna digitala anordning- en för bestämning av kolhalten i järn- och kolhaltiga smälter. 7806772-5 5 Anordningen enligt uppfinningen kan användas i kombination med en godtycklig känd mätanordning, som gör det möjligt att åstadkomma en signal som bär information angående momentantempe- raturen hos en järn- och kolhaltig smälta under dess kylning.

Den på ritningen visade anordningen innefattar en omräk- nande analog/digitalomvandlare 4, en diskriminator 2 för diffe- rentiella temperaturändringar, en tidsintervalldiskriminator 3 och en digital indikeringsenhet 4. _ Omvandlaren 4 har dels en ingång 5, som matas med en sig- nal, som bär information angående momentantemperaturen hos en järn- och kolhaltig smälta, dds en blockeringsingàng 6, dels en utgång 7 för avgivning av synkroníserade klodkpulser, dels ut- gångar 8, 9 för avgivning av synkroniserade kodpulser, vilka mot- svarar temperaturens plus- resp. minusändring, ooh dels en pa- rallellkodutgång 40, som är kopplad till indikeringsenhetens 4 informationsingång.

Omvandlarens 4 utgångar 8 och 9 är kopplade till diskrimi- natorns 2 ingångar. Diskriminatorns 2 utgång 44, som är avsedd att avgiva pulser, då temperaturens differentiella ökningar upp- når ett förutbestämt värde +e, är kopplad till en första noll- ställningsingång på diskriminatorn 5. Diskriminatorns 2 utgång 42, som är avsedd att avge pulser, då temperaturens differential- la minskning uppnår ett förutbestämt värde -5, är kopplad till en andra nollställningsingång på diskriminatorn 5.

Diskriminatorns 3 räkneingàng är kopplad till omvandlarens 4 utgång 7, medan dess utgång är kopplad till omvundlnrens 4 blookeringsingång L samt till en styringñng 43 på den digitala indikeringsenheten 4.

Omvandlaren 4 är avsedd att omvandla smältans momentantem- peratur till en parallellkod samt att bilda synkroniserade kod- och klockpulser.

Omvandlaren 4 innefattar en klockpulsgenerator 44, OCH- grindar 45 od: 46, en reversibel räknare 47, en digital/analog- omvandlare 48, en analogt verkande s.k. funktionsomvandlare 49 och en jämförare 20.

Generatorn 44 har en utgång odh en extra utgång, över vil- ken pulser går ut, vilka är tidsförskjutna i förhållande till de pulser, som formas över generatorns 44 förstnämnda utgång. Denna fasförskjutning erfordras för att eliminera eventuella funk- tionsfel hos anordningen. Jämförarens 20 första ingång utgör gåíšdsivz-šåw" ingången 5 till omvandlaren 1.

Varje OCH-grind 15 resp. 16 har tre ingångar, varvid OCH- grindens 15 ingång 21 är kopplad till jämíörarens 20 ena utgång, medan Oßfigrindens 16 ingång 22 är kopplad till jämförarens 20 andra utgång. OCH-grindens 15 ingång 25 och OCH-grindens 16 in- gång 24 är hopkopplade och anslutna till utgången från pulsge- neratorn 14, vars extra utgång utgör omvandlarens 1 utgång 7 för synkroniserade klockpulser. ¿ OCH-grindarnas 15 och 16 ingångar 25 resp. 26 är hopkopp- lade och utgör blockeringsingången 6.

OEH-grindens 16 utgång är kopplad till denaæversibla räk- narens 1? adderingsingång 27 och utgör utgången 8 för synkroni- serade kodpulser. OCH-grindens 15 utgång år kopplad till den reversibla räknarens 17 subtraheringsingång 28 och utgör utgång- en 9 för synkroniserade kodpulser.

Räknarens 17 informationsutgång är kopplad till digital/ analogomvandlarens 18 ingång och utgör omvandlarens 1 parallell- kodutgång 10.

Omvandlarens 18 utgång 29 är kopplad till ingången på om- vandlaren 19, vars utgång 50 är kopplad till jämförarens 20 andra ingång.

Analogomvandlaren 19 är avsedd att omvandla en analogsig- nal i motsvarighet till sambandet ”fw (w ' i (22) där Tq är signalen över omvandlarens 19 ingång, T2 signalen över omvandlarens 19 utgång och f- en icke linjär operatör, som är reciprok i förhållande till funktionsoperatorn f enligt sambandet (1).

Diskriminatorn 2 för differentiella temperaturändríngar är justerad så, att en puls uppkommer över diskriminatorns 2 ena utgång så snart ett visst positivt eller negativt tal fo etableras i diskriminatorn 2. Diskriminatorn 2 kan utgöras av en reversibel räknare, vars adderings- och subtraheringsingång- ar utgör diskriminatorns 2 ingångar ooh vars adderings- och subtraheringsöverflödsutgångar fungerar som diskriminatorns 2 utgångar.

Tidsintervalldiskriminatorn 5 är avsedd att Bestämma de tidsíntervall, under vilka förutbestämda temperaturändringar äger rum och justerad så, att sedan den nollställts, uppkommer '*a 8@ 6§ fi 2ï5 7 en signal över diskriminatorns 5 utgång efter ett visst tids- intervall TO, om diskriminatorn 5 under detta tídsintervall icke nollställte pà nytt. Diskriminatorn 5 kan utgöras av en styrbar tidräknare.

Vid den beskrivna utföringsformen av diskriminatorn 5 innefattar den styrbara tidräknaren en tidräknare 51, en omkopp- larenhet 52, en grindkrets 55 och en OCH-grind 54.

Räknarens 51 till varje siffra hörande ett- och nollut- gångar är kopplade till var sin pel i omkopplarenhetens 52 resp. omkopplare. Utgångeklämmorna på enhetens 52 samtliga omkopplare är kopplade till OCH-firindens 54 ingångar. Genom ändring av läget på enhetens 52 omkopplare kan OCH-grindens 54 ingångar an- slutas till endera av räknarens 51 ett- eller nollutgångar för resp. siffra, genom vilken ändring diskriminatorn 5 kan justeras till ett bestämt tidsintervall TO.

OCH-grindens 54 utgång är kopplad till grindkretsens 55 styringång och utgör tillika informationsutgàng från den styrbara tidräknaren och därmed diskriminatorns 5 utgång.

Grindkretsens 55 ingång utgör den styrbara tidräknarens räkneingång ooh därmed diskriminatorns 5 räkneingàng.

Grindkretsens 55 utgång 55 är kopplad till räkneingången på räknaren 51, vars nolletällningsingàngar utgör den styrbara tidräknarens nollställningsingångar och därmed diskriminatorns 5 nollställningsingångar.

Vid den beskrivna utföringsformen av uppfinningen innefat- tar den digitala iudikeringnenheten 4 dekadavkodare 56, omkopp- lare 57 och indikorinmßlampnv 58. På ritninflen visas hur en enda indikeringslampa 58 är inkopplad i kretsen.

Avkodarnas 56 ingångar utgör indikeringsenhetens 4 informa- tionsingàngar och är kopplade till den reversibla räknarens 17 sifferutgångar för resp. dekad.

Avkodarnas 56 utgångafiär kopplade till omkopplarnas 57 in- gångar, varvid omkopplarnas 7 styringángar är hopkopplade och utgör indikeringsenhetens 4 styringång 15.

Indikeringslampornas 58 anoder 59 är anslutna till en anod- spänningskälla Ua, medan lampornas 58 i form av tio siffror upp- byggda katoder 40 är kopplade till omkopplarnas 57 utgångar.

Den digitala anordninpen enligt utfäringsexemplet fungerar på följande sätt. J 7280617722?- 5 8 En analogsignal, som bär information angående momentan- temperaturen hos den smälta, som skall analyseras under kylför- loppet, matas till analog/digitalomvandlarens 1 ingång 5, dvs. till jämförarens 20 första ingång. Jämförarens 20 andra ingdngr matas med en signal T2 från funktionsomvandlarens 19 utgång 50.

I beroende av tecknet för skillnaden mellan nämnda båda sig- naler överföres de pulser, som alstras av generatorn 14, via OCH-grindarna 15 och 16 till endera av den reversibla räknarens 17 adderingsingång 27 eller subtraheringsingång 28. Dessa pul- ser är synkroniserade kodpulser. Den parallellkod, som i detta fall bildas i den reversibla räknaren 17, omvandlas av digital/ analogomvandlaren 18 till en analogsignal T4, som påtrydkes funktionsomvandlarens 19 ingång, Under smältans kylförlopp åstadkommas alltså en funktionsomvandling av den analogsignal, som.bär information angående smältans momentantemperatur, till en parallellkod, som, såsom det framgår av det ovan sagda, står i funktionssamband med smältans momentantemperatur genom opera- torn f. ' Vid omvandlingen av smältans momentantemperatur till koden överföras synkroniserade kodpulser från omvandlarens 1 utgångar 8, 9 till ingångarna på diskriminatorn 2 för different/iella temperaturändringar, medan synkroniserade klockpulser från om- vandlarens 1 utgång 7 matas till diskriminatorns 5 räkneingàng och vidare via grinden 53 till tidräknarens 51 räkneingång.

Diskriminatorn 2 för differentiella temperaturändringar fungerar så, att så snart det antal pulser, som överförts till diskriminatorne 2 ingångar, överstiger talet Go, pulser uppkom- mer över diskriminatorns 2 utgångar.

Då smältans temperatur ändras under analysen av smältans kylförlopp, bestämmer tidsintervalldiskriminatorn 5 tidsinter- vallen mellan de tidpunkter, då pulser från diskriminatorns 2 utgångar 11 och 15 påtryckes räknarens 51 nollställningsingångar, vilken bestämning skor genom räkning av det antal synkroniserade klockpulser, som matats till räknarens 51 räkneingång från den tidpunkt, då rmmaren 51 förra gången nollstäiits.

Om nämnda tidsintervall icke överstiger det medelst om- kopplarenheten 52 förinställda tröskelintervallet To, uppkommer icke någon signal över OCH-grindens 54 utgång. Vid smältans kyl- ning, då kylhastigheten är så hög, att de förutbestämda temperar eeaeåefißvvà- 5 0 .f turändringarna G0 äger rum under ett tidsintervall, som icke överstiger TO, uppkommer således icke någon utsignal över OCH- grinden šë.

Då ett från smältans stelningsförlopp härrörande tempera- turändringsavbrott uppkommer, formas icke nâgra pulser över diskriminatorns 2 utgångar 44, 12. Efter tidsintervallet To efter den tidpunkt, då tidräknaren 51 senast nollställts, upp- kommer en signal över OCH-grindens 34 utgång, vilken signal överföres till grindkretsens 55 styringáng samt till OCH-grin- darnas 14 och 16 ingångar 25 resp. 26. Detta resulterar i att överföringen av synkroniserade klockpulser och synkroniserade kodpulser till räknaren 51 resp. till den reversibla räknaren 1? upphör, varvid omvandlingen av signalen, som bär information angående smältans momentantemperatur, till parallellkoden upphör tills analysen avslutats. Utsignalen från OCH-grinden överföres samtidigt till omkopplarnas 57 styringångar, vilka utgör den digitala indikeringscnhetens 4 styringångar 15. Detta resulterar i att etrömkretsen för matning av indikeringslamporna 58 slutes, varigenom lamporna 58 lyser och indikerar innehållet i den rever- sibla räknaren 17, i sifferform.

Genom att omvandlingen av signalen, som bär information angående smältans momentantemperatur, till parallellkoden upphört vid uppkomsten av ett temperaturändringsavbrott, då smältans tem- peratur uppnått likvidustemperaturen, ger det innehåll i den re- versibla räknaren 17, som överföras till indikeringsenheten 4, information angående kolhalten C i den järn- och kolhaltiga smäl- tan i motsvarighet till sambandet (4).

Av det föregående framgår det, att omvandlingen av signa- len, som bär information angående smältanspmomentantemperatur, till parallellkoden gör det möjligt att automatiskt korrigera parallellkoden över analog/digitalomvandlarens utgång vid even- tuella funktionsfel i den reversibla räknaren 17.

Ifall nämnda funktionsfel exempelvis uppkommer vid uppkoms- ten av ett temperaturändringsavbrott, överföras synkroniserade kodpulser till ingángarna på diskriminatorn för differentiella temperaturändringar tills parallellkoden korrigerats, vilket för- hindrar att felaktig information överföres till den digitala in- dikeringsenheten. J Genom att man vid anordningen enligt uppfinningen använder ,7soe772-s l ”lo en enda lcälla för formning av synkroniserade kod- och klockpul- user, kan anordningen icke påverkas felaktigt vid frånvaro av ett temperaturändringsavbrott under smältans lcylförlopp, vilket även förhindrar att cuålitlig information inmatas i den digi- tala indikeringsenlfrreten. _ Genom att man vid anordningen enligt uppfinningen använder mycket enkla, inom digital datorteknik vanliga komponenter och enheter får anordningçen hög funktionssäkerhet, samtidigt som den liar små yttermått och är billig att framställa. Anordningen kan arbeta under lång tid utan underhåll.

Anordningen enligt uppfinningen i kombination med en god- tycklig, känd mätanordrfing, som gör det möjligt att åstadkomma en signal, som bär information angående en järn- och lfolhaltig smältas momentantemperatur under dess Icylförlopp, kan fungera som en digital kolhaltsgívare i ett slutet, dator-försett system för styrning; av fiir-lopp för .etåltillverlminggu

Claims (1)

1. n 7806772-5 Patentkrav r Digital anordning för bestämning av kolhalten i järn- och kolhaltiga smälter, vilken anordning innefattar en analog/digi- talomvandlare (1), vars ingång (5) matas med en signal, som bär information angående smältans momentantemperatur, vilken omvandla- re är kopplad till en diskriminator (2) för differentiella tempe- raturändringar, vars utgångar (11, 12) är kopplade till nollställ- ningsingångar på en tidsintervalldiskriminator (5), Som också har en räkneingång, som matas med synkroniserade klockpulser, och en utgång, som är kopplad till en styringàng (15) på en digital in- dikeringsenhet (# , vars informationsingång är matad med en pa- rallellkod för kolhalten i smältan, k ä n n e t e c kdn a d av att analog/digitalomvandlaren (1) är uppbyggd i form av en omräk- nande analog/digitalomvandlare, som är försedd med en utgång (7) för synkroniserado klockpulser, två utgångar (8, 9) för synkroni- serade kodpulser och en omvandlingsblockeringsingâng (6), varvid analog/digitalomvandlarens (1) utgångar (8, 9) för synkroniserade kodpulser, för att koppla omvandlaren (1) till diskriminatorn (2) för lokala temperaturökningar, är kopplade till ingångarna på diskriminatorn (F) för differentiella temperaturändringar, medan omvandlarens (1) utgång (7) för synlroniserade klocknulser är kopplad till tidsintervalldiskriminatorns (5) rüknoingünç, var- vid omvandlarons (1) omvandlingsblockeringsinaång (6) är kopplad till tidsintervalldiskriminatorns (5) utgång, under det att om- vandlarens (1) parallellkodutfâng (10) är kopplad till den digi- tala indikerinnsenhetens (H) informntionringånß.