SU596959A1 - Устройство дл контрол концентрации углерода в жидком металле - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕРОДА В ЖИДКОМ МЕТАЛЛЕ

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исиользовано при физико-химическом анализе металлов и сплавов, например, в черной металлургии дл  автоматического контрол  содержани  углерода в жидком металле. Известны устройства, содержащие последовательно соединенные кристаллизатор, датчик температуры, блок регистрации, преобразователь перемешение-код и распределитель сигналов , вход которого подкотючен к выходу генератора тактовых импульсов, счетчик порога и реверсивный счетчик, входы сложени  и вычитани  которых соединены с tooTBCTCTByromHми выходами распределител  сигналов, выход счетчика порога подключен к входу установки счетчика времени, выход которого, соединен с единичным входом триггера и управл ющим входом регистра, выход которого через функциональный преобразователь подключен к информационному выходу устройства, вход соединен с выходом реверсивного счетчика, единичный выход триггера подключен к управл ющему выходу устройства. На практике встречаютс  случаи, когда в св зи с нарушением технологии отбора пробы мeтaЛv a (мала  порци  пробы, недостаточное ее раскисление и пр.) на кривой охлаждени  отсутствует площадка ликвидуса, и необходимо производить повторный анализ. Однако в известных устройствах дл  таких случаев не пред смотрена сигнализаци  об окончании цикла измерени  и необходимости проведени  повторного анализа. В качестве такой сигнализации в известных устройствах можно использовать тот факт, что каретка б.юка регистрации вернулась в исходное (крайнее левое) положение. Такой сигнал может быть выдан с помощью, например, микровыключател , расположенного в крайнем левом положении . Но практически каретка возвращаетс  в крайнее положение по истечению значите,тьпого времени (до 2-2,5 мин с момента начала движени ). В св зи с этим при использовании такого сигнала будет потер но значительное врем , что в конечном итоге скажетс  на производительности устройства. Кроме того, в известных устройствах не исключена возможность регистрации ложной площадки, котора  может по витьс  на кривой по истече11ию времени, превышающего реальное врем  образовани  площадки ликвидуса, которое практически составл ет 25-30 с с момента вз ти  пробы металла. Указаьнюе обсто тельство снижает надежность устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение ггриизводительности и надежности устройства. Дл  этого в устройство введены элементы И, сигнализатор повторени  анализа, блок переключателей и,счетчик цикла, выход которого через блок переключателей соединен с входами первого элемента И, управл юш,ий вход которого подключен к нулевому выходу триггера, выход соединен с управл юнлим входом второго элемента И и входом сигнализатора повторени  анализа, выход которого подключен к выходу устройства, выход распределител  сигналов через второй элемент И подключен к счетным входам счетчика времени и счетчика цикла.

Введение новых компонентов. и св зей с одной стороны позвол ет осуществить сигнализацию о необходимости повторени  анализа при отсутствии площадки ликвидуса на кривой в течение времени цикла измерени , а с другой стороны предотвращает возможность ложного срабатывани  устройства на непредставительной площадке, наступившей по истечении реального времени цикла.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства.

Устройство дл  контрол  концентрации углерода в жидком металле содержит кристаллизатор 1, датчик температуры 2, блок регистрации 3, преобразователь 4 перемещени  в код, распределитель сигналов 5, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик времени 7, счетчик 8 порога , реверсивный счетчик 9, регистр 10, функциональный преобразователь 11, триггер 12, счетчик 13 циклов, блок 14 переключателей, элемент И 15, сигнализатор повторени  анализа 16, элемент И 17, выходы 18-20 устройства.

Выхода.ми устройства  вл ютс  выходы функционального преобразовател  11 (ипформационный выход), выходы триггера 12 и сигнализатора повторени  анализа 16 (сигнализирующие и управл ющие выходы).

Устройство работает следующим образом.

Вкристаллизаторе 1 проба жидкого металла охлаждаетс  и при достижении температуры ликвидуса начинает кристаллизоватьс . Датчик температуры 2 контролирует изменение температуры металла во времени. Сигнал от датчика 2 поступает в блок регистрации 3, на котором фиксируетс  крива  изменени  температуры металла. При этом в зависимости от изменени  температуры каретка блока 3 перемещаетс  в ту или иную сторону.

Перемещение .каретки блока 3 с помощью преобразовател  4 преобразуетс  в унитарный код-последовательность электрических импульсов , количество которых пропорционально перемещению. В зависимости от направлени  движени  каретки импульсы от преобразовател  4 через распределитель сигналов 5 поступают на вход сложени  или вход вычитани  реверсивного счетчика 9. В результате в последнем образуетс  код текущей температуры металла .

Импульсы от преобразовател  4 через распределитель 5 поступают также на входы сложени  и вычитани  счетчика 8. Если на любой из его входов поступит число импульсов, соответствующее величие ,.равной порогу нечувствительности устройства к перемещению каретки на участке кристаллизации, то на одном из его выходов (в зависимости от знака перемещени  каретки) образуетс  импульс переполнени . Этот импульс автоматически устанавливает счетчик 8 в нуль и поступает на вход установки в нуль счетчика времени 7.

Q На счетный вход счетчика времени 7 через элемент И 17 и распределитель 5 поступают импульсы от генератора 6. Распределитель 5 предназначен дл  разделени  во времени сигналов от генератора 6 и преобразовател  4, что необходимо дл  обеспечени  надежности устройства.

После каждого сброса счетчика времени

7импульсом на выходе переполнени  счетчика

8счетчик времени 7 начинает новый отсчет времени - считает импульсы генератора 6. Если по истечений промежутка времени, на который настроен счетчик вре.мени 7, он не будет сброщен импульсом переполнени  счетчика 8. т. е. колебани  каретки в течение этого времени не превысили величины , то на выходе переполнени  счетчика времени 7 образуетс  импульс. Этот импульс поступит на единичный вход триггера 12 и на управл ющий вход регистра 10.

Таким образом, при перемещении каретки блока 3 на участках кривой, где отсутствует

Q площадка, счетчик времени 7 будет посто нно сбрасыватьс  импульсами переполнени  счетчика 8, не успев переполнитьс . При наступлении площадки ликвидуса счетчик 8 переполн тьс  не будет, и на выходе переполнени  счетчика времени 7 образуетс  импульс, который перепищет из реверсивного счетчика 9 в регистр 10 код температуры ликвидуса.

Счетчик 13 предназначен дл  подсчета общего времени цикла измерени  с момента начала движени  каретки. Как только каретка нао чинает движение с крайнего левого положени , счетчик 13 с помощью встроенного в блок 3 микровыключател  устанавливаетс  в нуль. По мере движени  каретки в процессе о.хлаждени  пробы металла импульсы от генератора 6 через распределитель 5 и открытый элемент 5 И 17 поступают на вход счетчика 13. На блоке 14 устанавливаетс  код (вручную при настройке прибора), соответствующий максимальному времени до образовани  площадки ликвидуса и соответствующий времени цикла измерени  г,. Этот код Пц может быть определен из следующего соотнЪщени :

где I - частота импульсов на входе счетчика цикла, Гц;

Гц- врем  цикла, с.

Так, например, если врем  цикла прин то Гц 25 с, то при частоте импульсов на входе {--4 Гц код Пц равен 100 (двоичное число 1100100). Следовательно, переключатели третьего , шестого и седьмого разр довблока 14 необходимо установить в положение единицы, а остзльные - в положение нул .