входом четвертого блока умножени и входом третьего блока умножени , выход первого блока умножени соединен с входом третьего и четвертого задаТЧиков теплофизических величин, выход четвертого задатчика теплофиэических величин соединен с входом второго сумматора, выход задатчика
посто нных сигналов соединен с входом седьмого и восьмого задатчиков теплофизических величин, выход седьмого задатчика соединен с входом второго сумматора, а выход восьмого задатчика - с входом третьего сумматора , выход задатчика посто нных сигналов соединен с входом шестого сумматора.
Изобретение относитс к металлур гии, а именно к непрерывной разливке металлов. Известно устройство дл контрол толщины корочки слитка на выходе из кристаллизатора, содержащее электро магнитные генераторы ультразвуковых колебаний Еij. Недостатком устройства вл етс низка точность, св занна с наличи ем посторонних шумов, вызванных, на пример , струей металла, заливаемого в кристаллизатор, вод ными стру ми вторичного охлаждени , вращающимис роликами и т.п. Известно устройство дл контрол толщины короч1 и слитка на выходе из кристаллизатора, содержащее источник радиоактивного излучени f 2 Недостатком устройства вл етс сложность настройки измерительнойаппаратуры , а, следовательно, низка точность контрол . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл контрол толщины корочки слитка на выходе- из кристаллизатора содержгицее датчики скорости выт гивани слитка, уровн металла в крис таллизаторе, теплового потока от бо ковых стенок, сумматор, инверторы, интеграторы С31« Недостатком устройства вл етс отсутствие датчика температуры расплава , поступающего в кристаллизатор . Кроме того, устройство предполагает предварительное задание формы кривой нарастани толщины корочки по высоте кристаллизатора. Следствием этих недостатков вл етс больша погрешность в определении толщины корочки. Дл некоторого снижени величины погрешности возникает необходимость длительной настройки устройства путем подбора машинных коэффициентов и сопоставление результатов с данными, получа . емыми посредством других способов измерени толщины корочки. Однако, при этом основные недостатки устрой ства не снижаютс , что св зано с использованием недостаточно удачного алгоритма контрол . Цель изобретени - повышение точности контрол . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл контрол толщины корочки слитка на выходе из кристаллизатора, содержащее датчик температуры воды в кристаллизаторе , датчик уровн металла в кристаллизаторе , датчик температуры жидкого металла, датчик скорости и измерительный прибор, дополнительно содержит квадратор, блок делени , первый блок умножени , второй блок умножени , первый инвертор, задатчики теплофизических величин, первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, третий блод умножени , второй инвертор, четвертый сумматор, четвертый блок умножени , п тый сумматор, п тый блок умножени , в орой блок делени , интегратор, функциональный преобразователь, шестой сумматор, причем выход датчика температуры воды в кристаллизаторе соединен с входом первого блока делени , выход которого соединен с вторым блоком умножени , выход которого соединен с входом первого задатчика теплофизических величин, выход которого соединен с входом первого сумматора, выход которого соединен с входом третьего блока умножени , выход которого соединен с п тым сумматором, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом измерительного прибора, а также входом квадратора, входом первого инвертора, входом первого блока умножени , и шестого задатчика теплофизических величин, выход которого соединен с входом четвертого сумматора .и выходом второго сумматора, выход четвертого сумматора соединен с входом п того блока умножени , выход которого соединен с выходами первого, второго третьего задатчиков теплофизических величин, выход датчика уровн металла в кристаллизаторе соединен с входом первого блока делени и входом второго блока делени , выход которого соединен с входом функционального преобразовател , выход которого соединен с входом шестого су матора, выход которого соединен с выходом п того блока умножени , выхо датчика температуры жидкого металла соединен с входом первого блока умножени и входом п того задатчика теплофизических величин, выход кото рого соединен с входом четвертого сумматора, выход квадратора соедине с входом второго блока умножени , выход первого инвертора соединен с входом второго задатчика теплофизических величин и входом дев того задатчика теплофизических величин, выход которого соединен с входом третьего сумматора,; выход которого соединен с входом четвертого блока умножени , выход которого соединен с входом второго блока делени , выход датчика скорости соединен с входом четвертого блока умножени и входом третьего .блока умножени , выход первого блока умножени соединен с входом третьего и четверто го задатчиков теплофизических величин , выход четвертого задатчика теп лофизических величин соединен с вхо дом второго сумматора, выход задатчика посто нных сигналов соединен с входом седьмого и восьмого задатчиков теплофизических величин, выход седьмого задатчика соединен с входом второго сумматора, а выход восьмого зощатчика - с входом треть его сумматора, выход задатчика посто нных сигналов соединен с входом .шестого сумматора. Предла;гаемое устройство реализует следующий алгоритм - + + ( + Aji; + А,) tl w(-A,A,.)V ° где W - скорость выт гивани слит ка; fe - толщина корочки слитка на выходе из кристаллизатора, лТо - нагрев воды в кристаллизаторе ; т1 - температура жидкого металла поступающего в кристал лизатор; Н - рассто ние от зеркала мета ла до нижнего торца криста лизатора} А.-А - посто нные дл данного йро цесса разливки величины, в бираемые в зависимости от конструктивных и технологи ческих параметров кристалл затора, а также марки разл ваемого металла. На чертеже показана структурна схема устройства. Устройство содержит датчик 1 нагрева воды в кристаллизаторе, датчик 2 уровн металла в кристаллизаторе, датчик 3 температуры металла, поступак цего в кристаллизатор, датчик 4 скорости выт гивани , слитка, квадратор 5, блок б делени , блок 7 перемножени , инвертор 8, блок 9 перемножени , сумматоры 10-13, блок 14 перемножени , инвертор 15, блоки 16 и 17 перемножени j блок 18 делени , блок 19 суммировани , функциональный преобразователь 20, сумматор 21, интегратор 22, измерительный прибор 23, задатчик 24 посто нного сигнала. Устройство работает следук цим образом . Перед началом разливки устанавливают коэффициенты Д,-А, которые завис т от теплофизических параметров разливаемого ьюталла и измен ютс при изменении марки стали. В соответствии с выбранным масштабом величин на задатчике 24 посто нного сигнала выставл етс уставка +1. При отсутствии разливки покааани датчиков 1-4 равны нулю. Следовательно , блок 6 делени , выполн деление на О, перегружаетс и показани прибора 23 вл ютс ложными. Выходной сигнсШ интегратора 22 приобретает при этом некоторое значение и поступает на вход квадратора 5. В процессе разливки сигнал с датчика 1 нагрева воды в кристаллизаторе поступает на вход блока б делени , где делитс на значение выходного сигнала датчика 2 уровн металла. Выходной сигнал блока б делени поступает на вход блока 7 перемножени , где перемножаетс с выходным сигналом квадратора 5. Выходной сигнал блока 7 перемножени с коэффициентом передачи А поступает на первый вход сумматора 10. Сигнал с выходаинтегратора 22 поступает на инвертор 8, где мен ет знак на противоположный. Выходной сигнал инвертора 8 поступает с коэффициентом передачи А на второй вход сумматора 10. Сигнал с датчика 3 температуры металла поступает на вход блока 9 перемножени , где перемножаетс с выходным сигналом интегратора 28. Выходной сигнал блока 9 перемножени поступает с коэффициентом передачи АЗ на третий вход сумматора 10, а также на первый вход сумматора 11, где складываетс с посто нным сигналом, поступаишдам на .второй вход сумматора 11 с коэффици- / -feHTOM передачи А-, с выхода задатчика 24 посто нного сигнала. На выходе сумматора Ц значение суммы мен ет свой знак на противоположный . С выхода сумматора 11 сйгдал поступает на первый вход суммэ тара 13, где складываетс с сигнало датчика 3 температуры металла, а также с выходным сигнашом интеграто ра 22. На выходе сумматора 13 сигна суммы инвертируетс . Сумматор 12 складывает сигналы, поступивший с выхода инвертора 8 с коэффициентом передачи А и поступивший с коэффициентом передачи А| выходной сигнал задатчика 24 посто нного сигнала. Инвертированный сигнал суммы с выхо да сумматора 12 поступает на вход блока 17 перемножени , где перемнож етс с выходным сигналом датчика 4 скорости выт гивани слитка. Сигнал датчика уровн металла поступает на вход блока 18 делени , где делитс на значение выходного сигнала блока 17 перемножени . Выходной сигнал блока 18 делени поступает на вход функционального преобразовател 20, представл ющего собой нелинейный enoKf реализующий зависимость у -ехр(х), где X - значение входного сигнала; у - значение выходного сигнала. Выходной сигнал функционального преобразовател 20 поступает на вход сумматора 21, где складываетс с си налом задатчика 24 посто нного сигнала . Инвертированный сигнал суммы с выхода сумматора 21 поступает на вход блока 16 перемножени , где перемножаетс с выходным сигналом сумматора 13. Выходной сигнал блока 16 перемножени поступает на четвертый |вход сумматора 10. Сумматор 10 складывает сигналы, поступившие на его входы, и инвертирует знак суммы. Выходной сигнал сумматора 10 поступает на вход блока 14 перемножени , где перемножаетс с сигналом датчика 4 скорости выт гивани слитка. С датчики 1 нагрева воды в кристаллизаторе сигнал подаетс на инвертор 15, где он мен ет свой знак на противоположный . С выхода инвертора 15 сигнал поступает с коэффициентом передачи вход сумматора блока 19, где складйваетс с выходным сигнгшом блока 14 перемножени . Проинвертированный сигнал рассогласовани входных сигналов с выхода сумматора блока 19 поступает;на вход интегратора 22, выходной сигнал которого увеличиваетс при наличии на входе сигнала отрицательной пол рности и уменьшаетс , когда входной сигнал интегратора положителен. В случае, когда рассогласование входньах сигналов блока 19 суммировани отсутствует .(так как они равны по величине и противоположны по знаку), на его выходе сигнал равен «улю. Выходной сигнал интегратора 22 при этом не измен етс во времени, пропорционален толщине корочки слитка на выходе из кристаллизатора. Сигнал с выхода интегратора 22 подаетс на входы квадратора 5, инвертора 8, блока 9 перемножени , сумматора 13, осуществл таким образом отрицательную обратную св зь устройства контрол . Так, увеличение сигнала на выходе интегратора 22 . приводит в конечном счете к увеличению сигнала на выходе блока 14 перемножени до тех пор, пока сигнал на выходе блока 19 суммировани не уменьшитс до нул . С выхода интегратора 22 сигнал поступает на измерительный прибор 23, отградуированный непосредственно в миллиметрах. толщины корочки слитка на выходе из кристаллизатора. Предлагаемую схему можно реализовать , например, использу блоки АКЭСР. По предварительным расчетам экономический эффект от внедрени устройства составл ет 100 тыс. руб.