SU670940A1

SU670940A1 - Устройство дл контрол концентрации углерода в металле

Info

Publication number: SU670940A1
Application number: SU752100227A
Authority: SU
Inventors: Леонид Сергеевич Житецкий; Леонид Соломонович Файнзильберг
Original assignee: Ордена Ленина Институт Кибернетики Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-01-21
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1979-06-30
Also published as: DE2540025A1; JPS5243496A; DD120713A1; DE2540025C3; US4088974A; DE2540025B2; JPS6356495B2

Description

Г

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в черной металлургии дл измерени концентрации углерода в жидком металле но температуре ликвидуса.

Известны устройства, содержащие последовательно соединенные кристаллизатор, датчик температуры, блок регистрации, преобразователь и блок синхронизации, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, счетчик порога и реверсивный счетчик, входы сложени и вычитани которых соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, счетчик времени, первый управл ющий вход которого подключен к первому выходу счетчика порога, вход соединен с соответствующим выходом блока синхронизации, выход счетчика времени соединен с управл ющим входом регистра, выход которого через функциональный преобразователь подключен к информационному выходу устройства, а вход - к выходу реверсивного счетчика.

Недостаток известных устройств можно показать, рассмотрев следующие примеры.

Пусть имеетс случай, когда наибольщий размах колебаний каретки блока регистрации (наибольщее перемещение) в период кристаллизации равен б и вкладываетс в полосу шириной 2е. Переполнение счетчика

порога, привод щее к сбросу счетчика времени , имеет место в точках временной диаграммы , предществующих образованию площадки ликвидуса. В период кристаллизации сброса счетчика времени не происходит , поскольку после переполнени счетчика порога перемещение каретки в одну и другую сторону не превыщает ± е. В результате така площадка автоматически

обнаруживаетс устройством.

Пусть имеетс случай, когда наибольщий размах колебаний каретки в период кристаллизации также равен 5 и вкладываетс в полосу щириной 2г. На участке кристаллизацин счетчик порога проходит через свое нулевое состо ние, и в определенной точке на его выходе переполнени возникаем импульс, поскольку перемещение каретки влево становитс равным е. При этом происходит сброс счетчика времени, и площадку ликвидуса устройство не обнаруживает несмотр на то, что как и в первом случае, в период кристаллизации наибольщее перемещение каретки также равно .

Третий возможный случай, когда движение каретки в период кристаллизации носит монотонный характер, причем, как и в двух рассмотренных случа х, перемещение каретки в этот период вкладываетс в полосу щириной 28. Переполнение счетчика

порога и сброс счетчика времени в период охлаждени пробы 1металла имеет место в р де точек. В период кристаллизации в определеппой точке происходит иереполпение счетчика порога, так как после предыдущего переиолпени его перемещение каретки влево становитс равным е. В результате и в этом случае нлощадку ликвидуса устройство не обнаруживает, в то врем как максимальное перемещение каретки в период кристаллизации по-прежнему составл ет 2е.

Таким образом, не вс ка площадка ликвидуса может быть обнаружена известными устройствами, если счетчик порога настроен на порог zfc 8. Дл того чтобы обнаружить любую из нлощадок рассмотренных примеров, счетчик порога следует настроить на порог + 2в. Однако в этом случае по вл етс опасность ложного срабатывани устройства на других участках кривой охлаждени , где перехождение каретки за врем Тс составл ет 4е, т. е. превышает величину возможного перемещени на площадке ликвидуса.

Следовательно, недостатком известных устройств вл етс возможность пропуска истинной площадки или ложного срабатывани , что снижает надежность работы устройства.

Цель изобретени - повышение надежности работы устройства.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены два дешифратора, триггер знака и второй счетчик порога, входы сложени и вычитани которого соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, первый выход подключен к второму управл ющему входу счетчика времени. Единичный и нулевой входы триггера знака соединены с соответствующими выходами преобразовател , первый и второй выходы триггера знака подключены соответственно к первым входам первого и второго дешифраторов, вторые входы которых соединены с вторыми выходами счетчиков порога, а выходы подключены к управл ющим входам счетчиков порога.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - участок временной диаграммы, иллюстрирующий работу устройства.

Схема устройства содержит (фиг. 1) кристаллизатор 1, датчик 2 температуры, блок 3 регистрации (автоматический потенциометр ), преобразователь 4, триггер 5 знака, блок 6 синхронизации, генератор 7 тактовых импульсов, дешифратор 8, счетчик 9 порога, дешифратор 10, счетчик 11 порога, счетчик 12 времени, реверсивный счетчик 13, регистр 14, функциональный нреобразователь 15, выход 16 устройства.

Каждый счетчик порога выполнен в виде перестраиваемой реверсивной пересчетной схемы, имеющей один выход переполнени .

Счетчик 9 пастраииаетс так, что на его выходе переполнени возникает импульс, когда в нем должно установитьс положительное число, соответствующее порогу 2е. Счетчик 11 настраиваетс так, что на его выходе переполнени по вл етс импульс, когда в нем должно установитьс отрицательное число, соответствуюпхее порогу - 2Е.

Дешифратор 8 предназначен дл блокировкп счета отрицательных чисел в счетчике 9. Дешифратор 10 предусмотрен дл блокировки счета положительных чисел в счетчике 11.

Счетчик 12 времени выполнен в виде нереверсивной пересчетной схемы, настраиваемой таким образом, что после начальной установки этого счетчика на его выходе переполнени может оказатьс имнульс

только спуст врем , равное Тс.

Устройство работает следующим образом .

В кристаллизаторе 1 залита проба жидкого углеродсодержащего металла с течекием времени охлаждаетс и при достижении температуры ликвидуса начинает кристаллизоватьс . Температура металла контролируетс датчиком 2. Перемещение каретки блока 3 регистрации с помощью преобразовател 4 преобразуетс в унитарный код. Импульсы с выходов преобразовател 4 в зависимости от паправлени движени каретки устанавливают триггер 5 знака в единичное или нулевое состо ние. Эти же импульсы через блок 6 синхронизации поступают на соответствующие входы счетчиков 9 и 11 и реверсивного счетчика 13. В последнем образуетс текущей температуры металла.

При движении каретки счетчик 9 контролирует перемещение каретки между крайним левым положением, которое занимает каретка после очередного переполнени счетчика, и текущим ее положением, а счетчик 11 контролирует перемещение каретки между крайним правым положением, которое занимает каретка после очередного переполнени счетчика, и текущим ее nOvioжением .

В процессе охлаждепи пробы металла на выходе переполнени одного или другого счетчика порога возникают импульсы, поскольку перемеш,ение между крайним положением каретки, которое она занимает

после предыдущего переполнени счетчика, и текущим ее положением в некоторые моменты времени по абсолютной величине превышает порог 2е. Эти импульсы посто нно устанавливают счетчик 12 времени в

начальное состо ние, вследствие чего последний не может переполнитьс .

В период кристаллизации перемещени между каждым из двух крайних положений , которые может зан ть каретка в указанный период, и текущим ее положением

по абсолютной величине не превышают порог 2е. Это прнводит к тому, что незавпсимо от характера движени каретки на этом участке импульсы на выходах переполнени счетчиков 9 и 11 не возникают. В результате спуст врем , равное Тс после очередной начальной устано; ки счетчика 12 времени, на его выходе переполнени по вл етс импульс, который заносит код температуры ликвидуса из реверсивного счетчика 13 в регистр 14.

Дл определени концентрации углерода в металле по температуре ликвидуса устройство снабжено функциональным нреобразователем 15.

Работа устройства иллюстрируетс временной диаграммой на фиг. 2.

Предположим, что при переходе точки 17 импульсом переполнени одного из счетчиков 9, 11 счетчик времени находитс в начальном состо нии. При перемещении каретки влево триггер 5 знака устанавливаетс в одно из своих состо ний, например состо ние «О. При этом счетчик 11 контролирует перемещение каретки между крайним правым ее положением (точкой 17) и текущим положением каретки, а счетчик 9 блокирован своим нулевым состо нием и состо нием триггера знака «О. В точке 18 происходит изменение направлени движени каретки, триггер знака занимает другое положение (состо ние «1), в результате чего прекращаетс блокировка счета импу.пьсов счетчиком 9.

На участке между точками 18 и 19 осуществл етс счет числа импульсов обоими счетчиками порога, причем содержимое счетчика 9 пропорционально рассто нию по горизонтали между точкой 18 (крайнее левое положение) и текущей точкой, а содер}KHMoe счетчика 11 пропорционально рассто нию по горизонтали между точкой 17 (крайнее правое положение) и текущей точкой. В точке 19 в св зи с изменением направлени перемещени триггер знака устанавливаетс в состо ние «О. На участке 19-20 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками порога. При переходе точки 20 в счетчике 9 образуетс число «О, свидетельствующее о том, что достигнуто предыдущее крайнее левое положение.

При дальнейшем движении каретки влево в счетчике 9 сохран етс число «О, поскольку этот счетчик блокируетс . Каждое текущее положение каретки автоматически становитс крайним левым положением. При переходе точки 21 на выходе переполнени счетчика 11 возникает импульс, так как перемещение каретки между правым положением (точкой 17) и текущим положением в этот момент времени превышает порог 2е. Этот ИМПУЛЬС хстанав.ливает счетчик 12 времени в начальное состо ние. На участке 21-22 продол ;аетс движение каретки влево, и содержимое счетчика 11

пропорционально рассто нию между точкой

21(крайним правым положением, которое занимала каретка с момента последней начальной установки счетчика времени) и текущей точкой, а счетчик 9 блокирован. В точке 22 каретка становитс в новое крайнее левое положение. При переходе точки

22триггер 5 знака устанавливаетс в состо ние «1. В результате прекращаетс

блокировка счета импульсов счетчиком 9. На участке 22-23 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками 9 и 11. При переходе точки 23 в счетчике 11 образуетс чпсло «О, свидетельствующее о том,

что достигнуто предыдущее крайнее правое положение. Во врем дальнейшего движени каретки вправо в счетчике 11 сохран етс число «О, так как он заблокирован, а содержимое счетчика 9 по-прежнему пропорционально рассто нию по горизонтали между крайним левым положением (точкой 22) и текущей точкой. В точке 24 каретка занимает новое крайнее положение. При переходе точки 24 триггер 5 знака устанавливаетс в состо ние «О, и блокировка счета импульсов в счетчике 11 прекращаетс . На участке 24-25 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками 9, 11. При переходе точки 25 в счетчике 9 образуетс число «О, свид1 тсльствующее о том, что каретка зан ла предыдущее крайнее левое положение. При дальнейшем движении каретки влево счетчик 11 продолжает счет числа импульсов, пропорционального рассто нию по горизонтали между точкой 24 (последним крайним правым положением каретки) и текун1ей точкой, а счетчик 9 блокирован. В точке 25 каретка занимает новое крайнее левое состо ние. При

переходе этой точки в св зи с изменением направлени движени триггер 5 знака станавливаетс в состо ние «1 и блокировка счета импульса в счетчике 9 прекращаетс . На участке 26-27 происходит счет

числа импульсов обоими счетчиками 9, 11, причем в точке 27, в которой происходит очередное измененне состо ни триггера знака, счетчик 11 не блокируетс , так как точка 27 не вл етс крайней правой (она

расположена левее точки 24) и в счетчике 11 не образовалось число «О. На участке 27-28 продо,тжаетс счет числа импул сов обоими счетчиками 9, 11. В точке 28 измен етс состо ние триггера знака. Поскольку эта точка не крайн лева (она расположена по горизонтали правее точки 16), то в точке 28 не происходит блокировки счета импульсов счетчика 9.

На участке 28-29 триггер знака устанавлпваетс в состо ние «1, в точке 29 в счетчике 11 образуетс число «О, свидетел1- .ствуюч1ее о том. что каретка зан ла такое же положение, как п в точке 24 (последнее крайнее положение). На учаттке 29-30 счетчик 11 блокирован, а счетчик 9 продолжает контролировать перемещение между последним крайним левым положением (точкой 16) и текущим положением . В точке 30 каретка занимает новое крайнее правое положение. При переходе этой точки триггер знака устанавливаетс в состо ние «О и блокировка счета импульса в счетчике 11 прекращаетс . На участках 30-31, 31-32, и 32-33 каретка последовательно измен ет направление двинсени . В точках 31 и 32 не происходит блокировки счета импульсов в счетчиках 9, 11, так как точка 31 располагаетс по горизонтали правее точки 16, а точка 32 - левее точки 30. При переходе точки 33 в счетчике 9 образуетс число «О, поскольку каретка зан ла такое же положение, как и в точке 16, и счетчик 9 снова блокируетс .

Как видно из рассмотрени временной диаграммы, счетчик 9 посто нно контролирует перемещение каретки менаду крайним левым положением, которое занимает каретка после очередной начальной установки счета времени, и текущим положением, а счетчик 11 посто нно контролирует перемещение каретки между ее крайни.м правым положением и текущим положением.

При переходе точки 34 на выходе переполнени счетчика 11 возникает импульс, так как перемещение каретки между ее последним крайним правым положением (точкой 30) и текущим положением превыщает порог 28. Только в этот момент счетчик 12 времени снова устанавливаетс в начальное состо ние. В период же кристаллизации пробы металла, предшествующий переходу кареткой точки 34 и характеризующийс максимальным размахом колебаний 6 в пределах полосы шириной 2е в течение времени Тп, на выходе переполнени счетчиков 9 и 11 импульсы не возникают. В результате площадка ликвидуса об зательно будет обнаружена устройством независимо от характера кривой на участке кристаллизации, если по-прежнему .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл контрол концентрации углерода в металле, содержащее последовательно соединенные кристаллизатор, датчик температ)фы, блок регистрации, преобразователь и блок синхронизации, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, счетчик порога и реверсивный счетчик, входы сложени и вычитани которых соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, счетчик времени, первый управл ющий вход которого подключен к первому выходу счетчика порога, вход соединен с соответствующим выходом блока синхронизации, выход счетчика времени соединен с управл ющим входом регистра, выход которого через функциональный преобразователь подключен к информационному выходу устройства , вход соединен с выходом реверсивного счетчика, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности работы, в него введены два дешифратора, триггер знака и второй счетчик порога, входы сложени и вычитани которого соединены с соответствующими выходами блока синхронизации , первый выход подключен к второMV управл ющем входу счетчика времени, единичный и нулевой входы триггера знака соединены с соответствующими вьтходами преобразовател , первый и второй выходы триггера знака подключены соответствопно к первым входам первого и второго дешифраторов, вторые входы которых сое ,инены соответственно с вторыми выходам: , счетчиков порога, выходы подключены соответственно к управл ющим входам счетчиков порога.