Устройство для определения пластометрических показателей углей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕЙ, содер щее пластометрический стакан со штемпелем, помещенный в элект-. ропечь, узел проколов с пластометрической иглой и приводом, логическое устройство, управляющее приводом узла проколов, и регистрирующий прибор ,от л и ч аю1Д ее с я тем, что, сцелью повышения точности измерения и надежности работы устройства , в устройство введены, два сумматора, запомина.ющее устройство, электронный ключ, два источника опорного напряжения, два компаратора , логический элемент И-НЕ, инвертор , триггер и три одновибратора, причем выход регистрирующего прибора соединен с первыми входами сумматоров непосредственно и через электронный ключ - со входом запомина кщего устройства, выход которого соединен со вторыми входами сумматоров , выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов , ко вторым входам которых подключены источники опорного на пряжения, при этом выход первого компаратора непосредственно, а выход второго через инвертор соединены со входами триггера и входами логического элемента И-НЕ, выход которого через первый одновибратор соединен . с управляющим входом электронного ключа, а выходы триггера через второй и третий одновибраторы соединены со входами логического устройства . СО CD to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ.К

Э(51) G 01 N 3 42 .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3379277/18-25 (22) 06.01.82 (46) .15.05.83. Бюл. 9 18 (72» Г.Я.Крюков, Б.Я.Лившиц, В.П.Скнар, К.К.Барановский, М.В.Алек. сандрова, Л.С.Науйов, П.П.Хархардин, В,А.Кузьмин, Б.И.Мениович и Ю.А.Чернышов (71) Научно-исследовательский и опыт- . но-конструкторский институт автоматизациии черной металлургии (53) 532. 137 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9290195, кл. G 01 N 3/42 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 215589, кл. 6 01 Ы .3/42, 1965 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПЛАСТОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕЙ, содержащее пластометрический стакан со штемпелем, помещенный в элект-. ропечь, узел проколов с пластометрической иглой и приводом, логическое устройство, управлянхцее приводом узла проколов, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, e öåëüþ повышения точности

„„SUа> А измерения и надежности работы устройства, в устройство введены. два сумматора, запоминающее устройство, электронный ключ, два источника опорного напряжения, два компаратора, логический элемент И-НЕ, инвертор, триггер и три одновибратора, причем выход регистрирующего прибора соединен с первыми входами сумматоров непосредственно и через электронный ключ — со входом запомина кщего устройства, выход которого соединен со вторыми входами сумматоров, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов, ко вторьм входам которых подключены источники опорного на- ф пряжения, при этом выход первого компаратора непосредственно, а выход второго через инвертор соединены со входами триггера и входами логического элемента И-НЕ, выход которого . через первый одновибратор соединен . (ж

:с управляющим входом электронного ключа, а выходы триггера через вто. рой и третий одновибраторы соединены со входами логического устрой-. ства.

1017962

Изобретение относится к устрой ствам для определения пластометрических показателей каменных углей и может быть применено в коксохимической и угольной промышленности.

Известно устройство для определения пластометрических показателей углей, содержащее пластометрический стакан со штемпелем, помещенный в электропечь, узел проколов с иглой,, привод иглы и регист- 10 рирующее устройство (1), Недостатком этого устройства является наличие большого количества движущихся деталей, что снижает их надежность. 15

Найболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения пластометри ческих показателей углей, содержащее пластометрический стакан со 2О штемпелем, помещенный в электропечь, узел проколов с пластометрической иглой и приводом, логическое устройство, управляющее приводом узла проколов, и блок регистрации, кроме тогор устройство содержит первичный датчик, представляющий собой.дифференциальный трансформатор, плунжер которого .соединен через рычаг блока реги трации со штемпелем пластометрического стакана, и вторичный дат.— чик, представляющий собой электронный усилитель, реверсивный двигатель, компенсационный дифференциальный трансформатор с плунжером и фрикцион, кинематически связанные с валом реверсивного двигателя, и переключатель, связанный с фрикционом, сигналы которого поданы на вход логического устройства, выдающего команды узлу проколов С23. 4О Недостатками этого устройства являются сложность. конструкции, низкая надежность индикатора экстремумов и недостаточная точность замеров.

Метод определения пластометрических 45 показателей регламентирован ГОСТ

1186-69. Согласно этому методу при зигзагообразной объемной крйвой проколы пластической массы выполняют в минимумах этой кривой, а в максимумах выполняют нащупывания верхней границы пластического слоя. Точность определения толщины пластического слоя зависит от точности определения минимумов, так как прн вспучивании пластической массы получают завышенные,результаты. Точность определения минимума в известном устройстве ограничена наличием хода штока переключателя и зоной нечувствительности электронного усилителя. Наличие кулачковых механизмов и фрикциона снижает надежность этого устройства.

Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства. 65

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее пластометрический стакан со штемпелем, помещенный в электропечь, узел проколов с пластометрической иглой и приводом, логическое устройство, управляющее приводом узла проколов и регистрирующий привод, введены два сумматора, запоминающее устройство, электронный ключ, два источника опорного напряжения, два компаратора, логический элемент И-НЕ, инвертор,,триггер и три одновибратора, причем выход регистрирующего прибора соединен с первыми входами сумматоров непосредственно и через электронный ключ — со входом запоминающего устройства, выход которого соединен со вторыми входами сумйаторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих кампараторов, ко вторым входам которых подключены источники опорного напряжения, при этом выход первого компаратора непосредственно, а второго через инвертор ! соединены со входами триггера и входами логического элемента И-НЕ, выход которого через первый одно.вибратор соединен с управляющим входом электронного ключа, а выходы триггера через второй н третий одновибраторы соединены со входами логичЕского устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пластометрический стакан 1 со штемпелем 2, помещенный в электропечь 3, узел проколов 4 с пластометрической иглой 5 и приводом б, логическое устройство 7 и регистрирующий прибор 8 объемной кривой. Выход привода 8 соединен со входами суьнчаторов 9 и 10, а также через электронный ключ ll со входом запоминающего устройства

12, выход которого соединен со вторыми входами сумматоров 9 и 10, выходы которых соединены соответственно со входами компараторов 21 и 22, на вторые входы которых подключены исто ники 13 и 14 опорного напряжения. Выход компаратора 21 соединен со входами логического элемента

И-НЕ 15 и триггера 16. Выход компаратора 22 через инвертор 17 соединен со вторыми входами логического элемента И-НЕ 15 и триггера 16, Выход логического элемента И-НЕ 15 через одновибратор 18 соединен с управляющим входом электронного ключа 11. Прямой и инверсный выходы триггера 16 через одновибраторы 19 и 20 соединены со входами логического устройства 7, управляющего приводом 6 узла проколов 4.

Устройство работает следующим образом.

1017962

Прн горизонтальном ходе объемной кривой текущее значение сигнала на выходе регистрирующего прибора 8 равно запомненному значению на выходе запоминающего устройства 12 и разность сигналов на выходе сумматоров 9 и 10 равна нулю. Источники опорного напряжения 13 и 14 и компараторы 21 и 22 настроены таким образом, что lIpH этом на выходе компаратора 21 присутствует логичес- . 10 кая 1, а на выходе компаратора 22 логический 0, который инвертируется инвертором 17, и на обоих входах триггера 16, а также на обоих входах логического элемента И-HE 15 присутствуют логические 1, триггер 16 находится в исходном нулевом состоянии, на его прямом выходе, т.е. на входе одновибратора 19, присутствует логическая 1, а на входах одиовибраторов 18 и 20 логический

tl0t °

При смене горизонтального участка подъемом объемной кривой текущее значение сигнала на входах сумматоров 925

1 и.10 становится больше запомненного и на их выходах появляется разность сигналов. Когда эта разность превысит величину опорного напряжения источника 14, срабатывает компаратор 22 и на его выходе появляется логическая 1, которая инвертируется инвертором 17, и логический

" 0 переводит триггер 16 в другое устойчивое (единичное) состояние.

На входе одновибратора 20 появляется логическая 1, а на его выходе формируется импульс, который подается на вход логического устройства как .команда íà разрешение прокола пластического слоя. Логи- 40 ческий 0 с выхода инвертора 17 подается также на вход логического элемента И-HE 15, на выходе которого появляется логическая 1, а на выходе одновибратора 18 формируется 45 импульс, который открывает электронный ключ 11, и на вход запоминающего устройства подается новое значение сигнала с выхода регистрирующего прибора 8 объемной кривой, которое и запоминается.

При этом текущее и запомненное . значения сигнала на входах суммато- ров 9 и 10 становятся равны, сигнал . на выходах сумматоров 9 и 10 исчезает, комнаратор 22 возвращается в исходное состояние и на его выходе появляется логический 0, а на нижнем по схеме входе триггера 16 логическая 1 . Триггер 16 остается в единичном состоянии.

При дальнейшем подъеме объемной кривой текущее значение сигнала начинает превышать запомненное и на выходе сумматоров 9:и 10 появляется разность этих сигналов, что сно- 65 ва приводит к срабатыванию компарато. ра 22, но триггер 16 по-прежнему остается в единичном состоянии и на выходе одновибраторов 19 и 20 импульсы не формируются. При срабатывании компаратора 22 на выходе инвертора 17 возникает логический 0, который подается на вход логического элемента И-НЕ 15, на выходе которого появляется логическая 1, в результате чего на выходе одновибратора 18 формируется импульс, который открывает электронный ключ 11 и на вход запоминающего устройства подается новое значенне сигнала.

Таким образом осуществляется квантование сигнала по уровню, причем шаг квантования при монотонном подьеме равен величине опорного напряжения источника 14. При переходЕ от подъема к горизонтальному ходу объемной кривой текущее значение сигнала равно запомненному и никаких изменений в схеме не происходит . Триггер

16 остается в единичном состоянии.

При переходе от горизонтального хода объемной кривой к спаду текущее значение сигнала на входах сумматоров 9 и 10 становится меньше запомненного и на их выходах появля-ется отрицательная разность- этих сиг. налов. Когда эта разность превысит величину опорного напряжения источника 13, срабатывает компаратор 21 и на его выходе появляется логический 0, который возвращает трйг ер 16 в нулевое состояние. При этом на входе одновибратора 19 появляется логическая 1, а на его выходе формируется импульс, который поступает на вход логического устройства 7 как команда на выполнение нащупывачия верхней границы пластического слоя. Логический 0 с выхода компаратора 21 подается также на вход логического элемента И-НЕ 15, иа выходе которого появляется логическая 1, срабатывает одновибратор

18 и открывает электронный ключ 11.

На вход запоминающего устрОйства 12 поступает новое значение сигнала °

При дальнейшем спаде объемной кривой производится квантование сигнала по уровню с шагом, равным ве= личине опорного напряжения источника 13. Триггер 16 при этом остается в нулевом состоянии и сигналы на вход логического устройства 7 не поступают. . Таким образом, при подъеме и последующем горизонтальном хсче объемной кривой триггер 16 находится в единичном состоянии, а при спаде и последующем горизонтальном ходе в нулевом. При переходе триггера 16 из нулевого в единичное состояние на выходе одновибратора 20

10179б2 формируется импульс, кОторый ПОсту- 1 пает на вход логического устройства 7 как команда на разрешение прокола пластического слоя. Импульс на выходе одновибратора 19 появляется только при переходе. триггера 16 из единичного в нулевое состояние, т.е. при переходе от гориэонтального участка объемной кривой к спаду, и поступает на вход логического устоойства 7 как команда на выполнение f0 иащупывания верхней границы пластического слоя.

На выходе одновибратора 18 им-, пульс появляется каждый раэ, когда 15 разность между текущим и запомненным значением сигнала превысит величи- . ну шага квантования. Шаг квантования при подъеме объемной кривой равен опорному напряжению источника 14, а 2п при спаде - опорному напряжению источника 13.

В случае, когда опорные напряже. ния источников 13 и 14 равны нулю, 25 погрешность определения минимального экстремума объемной кривой Определяется только зоной нечувствительности компараторов 21 и 22 и стабильностью запоминающего .Устройства 12.

В предлагаемом устройстве отсутствуют подвижные детали, что упрощает конструкцию и повышает его надежНОСТЬ.

На действукщем макете предлагаемого устройства достигнутая погрешность определения экстремумов объем ной кривой не превышает 0,5%, что позволяет снизить абсолютную погрешность определения толщины пластического слоя до и 0,5 мм;

Точность определения экстремумов, достигнутая на базовом образце, составляет 2%, а абсолютная погрешность определения толщины пластического слоя равна + 1,5 мм, что не позволяет применять аппарат на углях с толщиной пластического слоя менее 5 мм. Основным техническим преимуществом предлагаемого устрйства по сравнению с базовым образцом является повышение точности измерения толщины пластического слоя до + 0,5 мм, что позволяет определять пластометрические показатели углей, имеющих пластический слой менее 5 мм. При этом появляется возможность использовать в шихтах коксохимических заводов некоторые дешевые угли вместо дефицитных дорогостоящих беэ ухудшения качества доменного кокса.

ВИИИПИ Заказ 3527/40

Тираж 873 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4