Устройство контроля толщины футеровки металлургического агрегата

 

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для контроля толщины футеровки металлургических агрегатов. Цель изобретения - повышение надежности контроля. Для достижения цели в известное устройство введены RS-триггер, компаратор, двухполупериодный выпрямитель, счетчик интервалов, счетчик тактовых импульсов, генератор тактовых импульсов, узел индикации, дифференцирующий усилитель, выход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого через компаратор соединен с R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен с вторым выходом рефлектометра, являющимся вторым выходом стробоскопического преобразователя, вход дифференцирующего усилителя соединен с третьим выходом рефлектометра, являющимся третьим выходом стробоскопического преобразователя, RS-триггер выходом соединен с входом счетчика интервалов и первым входом счетчика тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов счетчика тактовых импульсов подключены к информационным входам узла индикации, выход счетчика интервалов соединен с входом управления узла индикации и входом сброса счетчика тактовых импульсов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Р 27 D 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4413881/23-02 (22) 21,04.88 (46) 15.06.90. Бюл. И - 22 (71) Научно-производственное объединение "Черметавтоматика" (72) Б,И,Иосиянов, В,M.Гиттер, А,Е.Гробман, Ю.Д.Щербаков и В.А.Хилько (53) 669 ° 184.244(088.8) (56) Игаки К,, Хираока Т., Иннами А. и др. Разработка и промышленное внедрение способа определения износа донных фурм на конверторе с комбинированной продувкой, — Тэцу то хаганэ, 1986, 1Ф 4, с.236. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ФУТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для контроля толщины футеровки металлургических агрегатов. Цель изобретения— повышение надежности контроля, Для достижения цели в известное устройство введены (КБ-триггер, к9мпаратор, двухполупериодный выпрямитель, счетИзобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано в конверторных цехах металлургических предприятий, Цель изобретения — повышение надежности контроля.

На фиг.1 изображена блок-"хема предлагаемого устройства;.на фиг.2 и

„„SU„„1571389 А 1

2 чик интервалов, счетчик тактовых импульсов, генератор тактовых импульсов, узел индикации, дифференцирующий усилитель, выход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого через компаратор соединен с R-входом Rs-триггера, Sвход которого соединен с вторым выходом рефлектометра, являющимся вторым выходом стробоскопического преобразователя, вход дифференцирующего усипителя соединен с третьим выходом рефлектометра, являющимся третьим выходом стробоскопического преобразователя, RS-триггер выходом соединен с входом счетчика интервалов и первым входом счетчика тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов счетчика тактовых импульсов подключены к информационным входам узла индикации, вы.ход счетчика интервалов соединен с входом управления узла индикации и входом сброса счетчика. тактовых импульсов. 3 ил. фиг.3 — диаграммы сигналов на выхо-. дах различных элементов устройства.

Ус т ро йс т во содержит набор дат чи-.. ков 1,1-1.п соединенных кабелями

2.1-2.п с коммутатором 3, вход которого соединен с первым выходом рефлектометра 4, состоящего из. генератора 5 перепада напряжений и стробоскопического преобразователя Ь, причем управляющий выход стробоскопи1571389 еского преобразователя 6 соединен со входом генератора 5 перепада на1 цряжения, выход которого соединен с сигнальным входом стробоскопического преобразователя 6 и является первым выходом рефлектометра 4, дифференцирующий усилитель 7, выход которого соединен со входом двухполупериодного выпрямителя 8, выход которого ереэ компаратор 9 соединен с R-вхоом RS-триггера 10, S-вход которого оединен с вторым выходом рефлектоетра 4, являющимся вторым выходом тробоскопического преобразователя 6, 15 вход дифференцирующего усилителя 7 с оединен с третьим выходом рефлекто етра 4, являющимся третьим выходом тробоскопического преобразователя

RS-триггер, выход которого соедиНен со входом счетчика 11 интервалов и первым входом счетчика 12 тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 тактовых

Импульсов, выходы старших разрядов начетчика 12 тактовых импульоов подключены к информационным входам узла

14 индикации, выход счетчика 11 интервалов соединен со входом управления узла 14 индикации и выходом сброса

Счетчика .12 тактовых импульсов, Коммутатор 3 предназначен для

Подключения одного из и датчиков к рефлектометру 4.и может быть выполнен, например, на переключателях с ручным управлением (галетных, тумблерах и т.д,). Положение рукоятки переключателей идентифицирует номер датчика.

Устройство работает следующим

40 образом.

Стробоскопический преобразователь

6 рефлектометра 4 вырабатывает последовательность импульсов, включающих генератор 5 перепада напряжения, который вырабатывает импульсы с короткими фронтами, поступающие через коммутатор 3 на один из датчиков

1.1-1.п через соответствующий коаксиальный кабель 2.1-2.п, 50

Датчик 1 представляет собой отрезок коаксиального кабеля с огнеупорной изоляцией и сплошной металлической оболочкой. Будучи вмонтированным в футеровку металлургического агрегата, он сгорает одновременно с ней, поэтому изменение длины датчика соответствует износу футеровки.

B зависимости от условий на конце датчика 1 (холостой ход или корот. кое замыкание) на входе стробоскопического преобразователя 6 формируются импульсы, форма которых показана на фиг.2. Время, в течение которого напряжение на входе стробоскопнческого преобразователя .6 равно U /2, определяется по .формуле

2 1 где 1 — длина кабеля ч

t скорость распространения электромаг-. нитных волн в кабеле; Ь вЂ” амплитуда напряжения генератора перепада, Так как это время слишком мало для непосредственного измерения, то используется стробоскопический преобразователь,"растягивающий во времени измеряемый импульс.

На втором выходе стробоскопического преобразователя 6 формируется короткий стартовый импульс, отмечающий начало (по времени) преобразования, à íà его третьем выходе формируется преобразованный сигнал, повто-.. ряющий по форме импульсы на входе стробоскопического преобразователя 6.

Преобразованный сигнал поступает на дифференцирующий усилйтель 7, в котором происходит eI o дифференцирование. На его выходе формируется импульс напряжения в тот момент, когда преобразованный сигнал начинает меняться. Время между стартовым импульсом и выходным импульсом дифференцирующего усилителя пропорционально величине 1. Стартовый импульс взводит RS-триггер 10. Выходной импульс дифференцирующего усилителя 7 поступает на двухполупериодный выпрямитель

8, который приводит выходные импульсы дифференцирующего усилителя к одной полярности, так как в зависимости от условий на конце датчика полярность импульса может меняться, С выхода

- выпрямителя сигнал поступает на компаратор 9, формирующий сигнал с постоянной амплитудой, необходимой для нормальной работы RS-триггера 1О.

Таким-образом, на выходе RS-триггера

10 формируется импульс, длительность которого пропорциональна длине датчика. Этот импульс поступает на счетчик 11 интервалов и на разрушающий вход счетчика 12 тактовых импульсов. На счетный вход счетчика 12 тактовых импульсов поступает сигнал с,генератора 13 тактовых импульсов.

1571389

Счетчик 12 подсчитывает импульсы с

У генератора 13 тактовых импульсов только во время действия импульса и триггера.

Счетчик l l интервалов подсчитывает число импульсов на выходе RS-триггера

10, При переполнении счетчик 11 ин-. тервалов вырабатывает импульс.

По переднему фронту этого импульса содержимое старших разрядов счетчика 12 тактовых импульсов передается в узел 14 индикации, отображающее его состояние, а по заднему фронту счетчик 12 тактовых импульсов сбрасывается, Таким образом, счетчик 12 тактовых импульсов усредняет измеряемый интервал от N выходных импульсов триггера (N — модуль счета счетчика 11 интервалов), повышая точность отсчета толщины футеровки (младшие разряды счетчика тактовых импульсов образуют тоже счетчик по модулю N).

Этот процесс повторяется циклически.

Графики на фиг.2 и фиг.3 изображают процесс формирования импульсов на выходе RS-триггера 10 длитель-ность которого пропорциональна длине датчика, а в правой — процесс измерения среднего значения длительности импульсов RS-триггера 10, График А — стартовый импульс на выходе рефлектометра 4; график Б— сигнал рефлектограммы на входе дифференцирующего усилителя 7 (хх— датчик на конце разомкнут, кз — датчик замкнут); график  — сигнал на выходе дифференцирующего усилителя

7; график à — сигнал на выходе компаратора 9; график Д вЂ” сигнал на выходе RS-триггера 10; график Š— сигнал на выходе RS-триггера 10; график Ж вЂ” сигнал на выходе счетчика

11 интервалов, график 3 - условно показаны тактовые импульсы генератора 13, которые подсчитываются счетчиком тактовых импульсов 12.

В качестве рефлектометра может, например, использоваться серийно выпускаемый прибор Р5-11.

Макет устройства собран на интегральных операционных усилителях, циф-, ровых ИС 555 и 580 серий.

Формула изобретения

Устройство контроля толщины фу10 теровки металлургического агрегата, содержащее и датчиков, соединенных коаксиальными кабелями с выходами коммутатора, вход которого соединен с первым выходом рефлектометра, 15 состоящего из генератора перепада на-,, пряжения и стробоскопического преобразователя, причем управляющий выход стробоскопического преобразователя соединен с входом генератора перепада напряжения, выход которого соединен с сигнальным входом стробоскопического преобразователя и является первым выходом рефлектометра, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него введены последовательно соединенные дифференцирующий усилитель, двухполупериодный выпрямитель и компаратор, а также RS-триггер, счетчик интервалов, счетчик тактовых импульсов, генератор тактовых импульсов„ узел индикации, при этом второй выход стробоскопического преобразователя, являющийся вторым выходом реф35 лектометра, соединен с S-входом RSтриггера, R-вход которого соединен с выходом компаратора, третий выход стробоскопического преобразователя, являющийся третьим выходом рефлекто4О метра, соединен с входом дифференцирующего усилителя, RS-триггер выхо-.. дом соединен с входом счетчика интервалов и первым входом счетчика тактовых импульсов, второй вход которого

45 соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов счетчика тактовых импульсов подключены к информационным входам узла индикации, счетчик интервалов выходом

50 соединен с входами управления узла индикации и сброса счетчика тактовых импульсов.

1571389

157!ЗВ9

Составитель А. Абросимов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор А,Ревин

Подписное

Заказ 1503

Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101