SU752162A1 - Устройство дл контрол концентрации углерода в жидком металле - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  физико-химического анализа металлов и сштвов, в частности в черной металлур гии дл  автоматического контрол  концен трации углерода в жидкой стали. Известно устройство дл  химического анализа проб, содержащее спектрометр, блок визуального отображени , аналоговый и цифровой преобразователи, блок вывода на шчать, блок пам ти, процессор и блок св зи fl. Это устройство  вл етс  сложным и .федназначено дл  работы в совокупности с электронной вычислительной машиной. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство, содержащее кристаллизатор, выход которого соединен с входом д&тчика температуры , счетчик порога, выход которого подключе н к управл ющему входу счетчика времени, блок индикации, выход которого соединен с выходом устройства, элемент И. Это устройство позвол ет полностью автоматизировать процесс термического контрол  жидкой стали на углерод и получасть результат анализа в цифровой форме 2 Известное устройство обладает, однако, недостаточной надежностью в работе и имеет сравнительно сложную ковструхцшау вследствие применени  в нем вторичного прибора с регистрирующим устройством, Наличие электромеханических узлов во вторичном приборе приводит к снижению надежности работы устройства. Во-вторых, при использовании преобразовател  перемещение-унитарный код, св занного своим входом с регистрирующим устройством вторичного прибора, на выход этого тфеобразовател  поступают импульсы, не синхронизированные во времен  с импульсами , которые поступают с выхода генератора тактовых импульсов. Дл  предотарощени  возможности возникновени  сбоев в работе известное устройство снабжено узлом синхронизации, что усложн ет конструкцию устройства. В-третьих, тфн исполхтзовании преобразовател  переменюниеунитарный код,  вл ющегос  преобразова1елем pasoMiaiyroro титга, тюквл етс  необходимоса-ь во введении регистра дл  запоминани  результатов анализа, что также тфиводнт к усложнению конструкции устройства . В- четвертых, выполнение фушщ.ио кшп.цого преобразовател , осуишствл юшего преобразоватю кода темтавратуры ликвидуса в код концентрации углерода, требует иначптельных атгааратурных затрат, в результате 4U1X) усложн етс  конструкци  устройства.

)Цел1:1 изобретени  упрощение и повышение надежности устройства,

Поставлешю  цещ, достигаетс  тем, что устройство содержит функциональный аналатю-цифровой преобразоваа эль, первый вход которого соединен с выходом датчшса те№1ературы, первый выход подключен к первому ВХОДУ элемента И, второй и третий выходы соединЕНЫ cooTBeTCTBeiffio со входами счетчика порога, четвера ый выход пошипочен ко входу 6nojLa индикации, второй вход соединен со Вгорым входом элемента И, управл ющим входом блока индикании и выводом счетчика времени, вход KOTopoix) иодкгаочеи к вых.оду элемента И.

Причем функдионаШэНый анало1Х5-ц.ифровой щюобразователь содерлсит элементы И, генератор импульсов, схему сравнени , анало1ч вый функционалыилй и цифроанадоГовый преобразоваа ели и {юверсивный счетчик , входы KOTOpoiX) соединены сооаъетсч-пеш-ю с выходами первого и второго элементов И, а вы:г.од - подк-шочен к четвертому выходу преобразовател  и вхо ду цифроанало1Х)вого лфеобразовател , вы ход которого аналоговый функциональный преобразоватега-. соединен с шрвым входом схемы сравнени , первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены со вторым входом преобразовател , третьи входы подключены к первому выходу генератора импульсов, а выходы соединены соответственно со вторым и третьим выходами преобразовател  тюрпый выход которого соединен со вторы выходом генератора импульсов, а первый вход подключен ко второму входу схемы сравнени .

lia чертеже представлена схема устрой ства.

Устройство содержит кристаллизатор 1 датчик 2 температуры, фун5а1иональный

анало1хм1Ифровой преобразователь 3, счетчик 4 времени, счетчик 5 порога, элемент И 6, блок 7 индикации. Функциональный авалогонЕХИфровой преобразователь 3 представл ет собой преобразователь след щего типа. Он содержит генератор 8 импульсов, элементы И 9 и 1О, реверсивный счетчик 11, цифроаналоговый преобразователь 12, аналоговый функциональный преобразовател 13 и схему 14 сравнени , . а также выход 15 устройства.

Устройство работает следукмцим обра, зом.

При охлаждении в кристаллизаторе 1 пробы жидкой стали производитс  контроль температуры расплава с помощью датчика 2 температуры. Алалоговый сигнал с выхода датчика 2 поступает на вход функционального анало1Х)-цифрового преобразовател  3, который осуществл ет след щее преобразование сигнала температуры в код. При этом в зависимости от знака приращени  темпераауры, определ емого посредством схемы 14 сравнени , импульсы от генератора 8 через элементы И 9 или 10 поступают на вход сложени  или вход вычитани  реверсивного счетчика 11. В реверсивном счетчике 11 образуетс  параллельный код, представл ющий собой заданную функцию от текущей температуры жидкой стали. Эта функци  отражает известную зависимость между температурой ликвидуса жидкой стали и концентрацией углерода.

Дл  осуществлени  функционального преобразовани  сигнала текущей темпераауры в код аналогх вый функциональный преобразователь 13 настраиваетс  в соответствии с обратной зависимомтью

-1

(Т,),

т,

где Tj - сишал на входе преобразовател  13, а Т - сигнал на выходе преобразовател  13,

В процессе след щего преобразовани  текущей температуры металла в код на вход счетчика 4 времени через элемент И 6 с выхода преобразовател  3 поступает сери  TaKTOBJUX импульсов, сдвинута  по времени относительно серии импульсов, которые поступают на входы элементов И 9 и 10. Сери  же кодовых гаугпульсов с выходов этих апвмевтов поступает на входы сложени  и вычитани  счетчика 5. Счетчик 5 выполвен в виде реверсивного

Claims (1)

1. счетчика, настриваемотх) таким образом, что на его выходе каждый раз воавикает импульс, если количество импульсов, поступающих на его шину сложени  или вы читанн , превысит число, которое определи ет порог нечувствительности к колебани м температуры металла в период, кристаллиз аии. При изменении температуры металла в процессе его охлаждени  счетчик 4 времени , который осуществл ет контроль локаль Hoixi времени путем подсчета числа тактовых импульсов, посто нно сбрасываетс  в куль импульсами с выхода счетчика 5. При этом за счет сдвига по времени сери тактовых импульсов относительно серии кодовых импульсов исключаетс  возмож ность одновременного поступ/юни  импульсов на вход счетчика 4 и на етчз управл  ющий вход дл  сброса, что позвол ет предотвращать сбои в работе устройства. В период кристал-чизации жидкого металла , коща изменение температуры металла не превышает порог нечувствительности , спуст  определенный промежуток времени с момента последнего сброса счетчика 4 времени на выходе этого счетчика возникает сигнал,  вл ющийс  ситоалом обнаружени  на кривой охлалодешш температурной площадки ликвидуса. Этот сигнал поступает на вход элемента И 6, второй вход (вход запрета) аналогоцифрового преобразовател  3, В результа те происходит блокировка счета числа тактовых импульсов в счетчике времени и блокировка счета числа кодовых импульсов в реверсивном счетчике 11. Одновременно сип1ал с выхода счетчика 4 времени поступает на управл ющий вход блока 7 индикации . При этом содержимое реверсивного счетчика U передаетс  на вход блока 7 дл  индикации результата анализа. Полученный результат представл ет собой значение концентрации углерода в стали, выраженное в цифровой форме, ПОСЛЕ окончани  периода кристаллизаци температура металла начинает уменьшатьс , однако содержимое реверсивного счетчика 11 по-прежнему остаетс  таким же, как и в период кристаллизации в момент обнаружени  температурной площадки ликвидуса , поскольку сигнал с выхода счетчика 4 времени продолжает блокировать счет числа кодовых импульсов в реверсив- ном счетчике 11 несмотр  на существование рассогласовани  сигналов, поступающих с выходов датчика 2 температуры и преобразова1ел  13 ва входы схемы 14 сравнени . Таким образом, при обнаружении темтературной площадки ликвидуса режим след щего преобразовател  сигнала температуры металла в код автоматически Прекратитс , а информаци  о концентрации углерода в жидкой стали, ПЕредаквда сн в блок 7 индикации, сохран етс  до вача.ла CJKдующего измерени . При необходимости эта информаци  мо. жет быть, например, введена в вычислительную машину, котора  управл ет ходом протекани  сталеплавильного процесса. Перед началом каждого измерени  кнопкой начальной установки (на чертеже не показанной) или автоматически счетгаик 4 времени устанавливаетс  в нуль. В результате прекращаетс  блокировка счета тактовых импульсов в счетчике 4 времени и счета кодовых импульсов в реверсивном счетчике 11. При этом начинаетс  режим след щего преобразовани  сигнала с выхода датчика 2 в код. Далее процесс измереш1  происходит так, как описано выше . Предлагаемое устройство можно построить полностью на электронных элементах и уменьшить обцее число функциональных блоков, что повышает надежность работы устройства и упрощает его конструкцию . Формула изобретени  1, Устройство дл  контрол  концентрации углерода в жидком металле, содержащее кристаллизатор, выход которого соединен со входом датчика температуры, счетчик порога, выход которого подключен к управл ющему входу счетчика , блок индикации, выход которого соединен с выходом устройства, элемент И, о т л ичающе е с   тем, что, с целью упрощени  и повьпиени  надежности, оно содержит функциональный аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом датчика температуры , первый выход подключен к первому входу элемента И, второй и третий вых(хды соединены соотга етственно со входами счетчика порога, четвертый выход подклк.чек ко входу блока индикации, второй вход соединен со вторым входом элемента И, управл ющим входом блока индика- ции и выходом счетчика времени, вход которого подключен к выходу элемента И.