Устройство для определения пластометрических показателей углей

 

Изобретение может применяться в коксохимической и угольной промышленности. Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет автокоррекции нуля блока памяти. Коррекция дрейфа нуля блока памяти, хранящего информацию предыдущего измерения, осуществляется цепью, имеющей шаг квантования, по уровню меньший, чем шаг квантования измерительной цепи. Коррекция может осуществляться в любой точке рабочего диапазона как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения сигнала, соответствующего нулю. В результате периодической коррекции дрейф нуля снижается, что позволяет снизить уровень квантования в процессе измерений и повысить точность измерений и надежность устройства в работе. 1 ил.

Ф

СООЗ С0ВЕТСННХ

РЕСПУЬЛИН (19) (1И,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР

1 (2 1) 4624999/25-28 (22) 14.10.88 (46) 23.09.90. Бюл. Р 35 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горноруднык, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика" (72) К.К.Барановский, В.П.Скнар, Б.Я.Лившиц, N.Г.Скляр, П,П.Хархардин и И.Д.Дроздник (53) 532.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 215589, кл. С 01 N 3/42, 1965.

Авторское свидетельство СССР

9 1180753, кл. G 01 N 3/42, 1985 °

Авторское свидетельство СССР .

Ф 1017962, кл. С 01 N 3/42, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕЙ

Изобретение относится к устройствам, определяющим пластометрические параметры углей, и может применяться в коксохимической и угольной промышленности.

Цель изобретения — повышение точности и надежности за счет автокоррекции нуля блока памяти. На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит пластометрический стакан 1 со штемпелем 2, помещенный в электропечь 3, рычаг 4 с грузом 5, взаимодействующий со штемпелем 2, узел 6 проколов с пластометрической иглой 7 и приводом 8, регистрирующий прибор 9, взаимодействующий с рычагом 4, блок 10 памяти, 2 (57) Изобретение может применяться в коксохимической и угольной промышленности. Цель изобретения — повышение точности и надежности за счет автое коррекции нуля блока памяти. Коррекция дрейфа нуля .блока памяти, хранящего информацию предыдущего измерения, осуществляется цепью, имеющей шаг квантования, по уровню меньший, чем шаг квантования измерительной цепи. Коррекция может осуществляться в любой точке рабочего диапазона как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения сигнала, соответствующего нулю. В результате периодической коррекции дрейф нуля снижается, что позволяет снизить уровень квантования в процессе измерений и повысить точность измерений и надежность устройства в работе. t ил..первый электронный ключ 11, соединяющий вход блока 10 памяти и выход регистрирующего прибора 9, блок 12 управления, выход которого соединен с узлом 6 проколов, четыре сумматора

13-16, первые входы которых соединены с выходом блока 10 памяти, четыре компаратора 17-20, первые входы которых соединены с выходами сумматоров, четыре источника 21-24, опорных напряжений, подключенных к вторым входам компараторов, триггер 25, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора 21, а второй— через первый инвертор 26 с выходом второго компаратора 22, первый логический элемент И-HE 27, два входа ,которого соединены с входами тригге

1594378 ра 25, а третий - с вторым выходом— блока 12 управления„ три одновибратора 28-30, первый одновибратор 28 из которьгх соединяет ньгход логического элемента ¹HK 27 с управляющим входом первого электронного ключа 11, а второй и третий соединяют прямой и инверсный выходы триггера 25 с входами блока 12 управления, последовательно соединенные генератор 31 импульсов, второй электронный ключ

32, реверсивный счетчик 33 импульсов и цифроаналоговый преобразователь 34, выход которого соединен с управляю1 щим входом блока 10 памяти„ и второй логическии элемент И-HH 35, первый вход которого соединен через инерционное звено 36 с управляющим входом первого электронного ключа, второй— с выходом третьего компаратора 19, ! третий, стробирующий, — через второй инвертор 37 с выходом четвертого компаратора 20, а выход — с управляющим входом второго электронного ключа

32, Устройство работает следующим образом, Регистрирующий прибор 9 регистрирует вертикальные перемещения рычага

4 (пластометрическую кривую), При

30 горизонтальном ходе пластометрической кривой текущее значение сигналов на выходе регистрирующего прибора равно запомненному значению на выходе блока 10 памяти, и разность сиг- 3» налов на выходах сумматоров 13 и 14 равна нулю. Первый 21 и второй 22 источники опорного напряжения настроены таким образом, что при э o« на выходе первого компаратора 17 присутствует логическая "1", а на выходе второго компаратора 18 — логический "0", который инвертируется первым инвертором 26, и на обоих входах триггера 25, а также на обоих входах первого логического элемента

И-НЕ 27 присутствуют логические "1", триггер 25 находится в исходном состоянии, а на выходах второго 29 и третьего 30 одновибраторов — логи- 50 ческие "0".

При смене горизонтального участка подъемом текущее значение сигнала на входах первого 13 и второго 14 сум=

55 маторов становится больше запомненного, и на их выходах появляется разность сигналов. Когда эта ра=-ность превьппает велнчину опорного напряжегорого источника 22 срабатыва ет второй компаратор 18, и на его вы-. ходе появляется логическая "1", которая инвертируется первым инвертором

26, а логический "0" переводит триггер 25 в другое устойчивое состояние.

Положительный перепад напряжения на входе третьего одновибратора 30 запускает его, на выходе формируется импульс, который подается на вход блока 12 управления как команда на разрешение прокола пластического; слоя. Логический "0 с выхода инвертора 26 подаемся также на вход первого логического элемента И-HE 2?, на выходе которого появляется логичесч вю кая 1 ° Положительный перепад напряжения запускает первый одновибратор 28, на его выходе формируется импульс, который открывает первый электронный ключ 11, и на вход блока

10 памяти подается новое значение сигнала, которое и запоминается. При этом текущее и запомненное значения сигналов на входах сумматоров 13 и становятся равными, сигнал на вы-. ходах сумматоров 13 и 14 исчезает, компаратор 18 возвращается в исходное состояние, а триггер 25 остается в прежнем состоянии. На этом цикл квантования по уровню завершается.

При дальнейшем подъеме пластометрической кривой снова срабатывает компаратор 18, однако триггер 25 остается в предыдущем состоянии. При переходе к спаду пластометрической кривой срабатывает первый компаратор 17, триггер 25 переключается в противоположное состояние, а на выходе второго одновибратора 29 формируется импульс, который поступает на блок 12 управления как команда на выполнение нащупывания верхней границы пластического слоя.

Таким образом, устройство осуществляет квантование сигнала по уровню, а в моменты экстремумов формирует одиночные импульсы. Шаг квантования при подъеме равен величине опорного напряжения второго источника 22, а при спаде — величине опорного напряжения первого источника

21. Сумматоры 15 и 16, источники 23 и 24 опорного напряжения, компараторы 19 и 20, инвертор 37 соединены между собой аналогично сумматорам

13 и 14, источникам 21 и 22, компараторам 17 и 18 и инвертору 26 и .

1594378 предназначены для коррекции дрейфа нуля. Опорные напряжения источников

23 и 24 несколько меньше, чем напряжейия источников 21 и 22. Компараторы 19 и 20 реагируют на меньшие, отклонения текущего сигнала от запом" ненного, т.е. зона нечувствительности у них меньше, чем у компараторов 17

18.

Второй электронный ключ 32 замыкается в том случае, если хотя бы на одном иэ управляющих входов второго логического элемента И-НЕ 35 имеется логический "0", т.е. сработал один из компараторов 19 или 20, а на стробирующем входе — разрешающий сигнал от инерционного звена 36.

Благодаря инерционному звену сигнал на стробирующий вход второго логического элемента И-НЕ 35 поступает с задержкой, т.е. в момент, когда блок 10 памяти уже запомнил новое значение сигнала. Разница между текущим и запомненным сигналами в этот момент и является собственно дрейфом нуля запоминающего устройства, Если величина дрейфа превышает порог чувствительности компараторов 19 и 20, то один из компараторов срабатывает, и второй электронный ключ 32 замыкается. На счетчик 33 начинают поступать импульсы от генератора 31. Нанаправление счета определяется тем, на каком из управляющих входов имеется логический О": прямого счета (+) или обратного счета (-). Пусть, например, напряжение запоминающего устройства в результате дрейфа уменьшилось. Тогда срабатывает компаратор

19, на его выходе появляется логический "0", который переключает счетчик

33 на прямой счет. Счетчик 33 суммирует импульсы генератора, в результате его содержимое увеличивается. EIaпряжение цифроаналогового преобразователя 34 прямо пропорционально содержимому счетчика. Нуль блока памяти сдвигается в сторону увеличения. Разница напряжений на выходах сумматоров становится равной нулю, и компаратор

19 выключается. Ключ 32 размыкается, счет импульсов прекращается, счетчик

33 хранит свое содержимое .без изменений до следующего замыкания ключа, Если при следующем замыкании ключа

11 дрейф нуля не превышает порога чувствительности компараторов 19 или

20, то ключ 32 не замыкается, и счетчик 33 не изменяет своего состояния.

Если напряжение блока 10 памяти в результате дрейфа увеличилось, то срабатывает компаратор 20 и на его выходе возникает логическая "1", которая после инвентора 37 приходит на вход обратного счета .(-) счетчика 33 уже как логический "0". Счетчик переключается на обратный счет. Им-. пульсы генератора 31 вычитаются из содержимого счетчика, а напряжение цифроаналогового преобразователя 34 уменьшается. Нуль блока 10 памяти сдвигается в сторону уменьшения. Pasница напряжений на выходах суммато ров становится равной нулю, и компаратор- 20 выключается.

Таким образом, устройство определяет знак дрейфа нуля и, изменяя со0 держимое реверсивного. счетчика, сдви гает нуль в противоположную сторону до полной компенсации. Этот процесс совмещен с процессом квантования входного сигнала.

Спекающиеся угли, для анализа которых предназначено устройство, изменяют свои пластометрические показатели в довольно широких пределах. В частности, некоторые угли дают пластометрическую усадку, близкую к нулю.

30 Пластометрическая кривая таких углей представляет собой почти горизонтальную линию, а скорость опускания рычага становится сравнимой со скоростью дрейфа нуля. B промежутках между

35 проколами сигнал не успевает измениться настолько, чтобы это почувствовали компараторы 19 и 20. В то же время дрейф нуля может привести к срабатыванию компараторов 17 и 18, что вос40 принято как изменение знака производной, а блок 12 управления выполняет ложный прокол. Во избежание этого ключ 11 необходимо замыкать до того, как нуль выйдет за пределы рабочей

45 эоны. С этой целью второй выход блока

12 управления соединен с третьим входом первого логического элемента

И-НЕ 27. Одновременно с пуском привода иглы 7 принудительно замыкается

gp ключ 11, и блок 10 запоминает новое значение сигнала.

Для нормальной работы предлагаемого устройства необходимо, чтобы опорное напряжение источников 23 и 24 было меньше шага квантования, а время задержки звсна 36 — больше длительности переходного процесса в бло ке 10 памяти. Масштабирование сигнала коррекции и предварительная уста1594378 нонка нуля осуществляются в блоке 10 памяти.

Формула изобретения

Устройство для определения пластометрических показателей углей, содержащее пластометрический стакан со штемпелем, помещенный в электропечь, узел проколов с пластометрической иглой и приводом, блок управления приводом узла проколов, регистрирующий прибор, блок памяти, первый электронный ключ, соединяющий вход блока памяти и выход регистрирующего прибора, два сумматора, первые входы которых соединены с выходом блока памяти, а вторые - с выходом регистрирующего прибора, два компаратора,, первые входы которых соединены с выходами сумматоров, два источника опорного напряжения, подключенных к вторым входам компараторов, триг-.. гер, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора а второй через инвертор — с выходом второго компаратора, первый логический элемент И-НЕ, два входа которого соединены с входами триггера, а третий— с вторым выходом блока управления, три одновибратора, первый из которых соед :няет выход логическогб элемента

И-НЕ с управляющим входом электронного ключа, а второй и третий выходы триггера — с входами блока управленияо т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности, оНО снабжено третьим и четвертым сумматорами, первые входы которых соединены с выходом блока памяти, а вторые - с выходом регистрирующего прибора, третьим и четвертым компа раторами, первые входы которых соединены с выходамн соответствующих сумматоров, третьим и четвертым источниками опорного напряжения, подключен,ными к вторым входам соответствующих компараторов, последовательно соеди,ненными генератором импульсов, вторым электронным ключом, реверсивным счетчиком импульсов и цифроаналоговым преобразователем, выход которого сое.динен с управляющим входом блока памяти, и вторым логическим элементом

И-НЕ, первый вход которого соединен через инерционное звено с управляющим входом первого электронного ключа, второй — с выходом третьего кбм паратора, третий через второй ннвертор — с выходом четвертого компаратора, а выход — с управляющим входом второго электронного ключа.

1594378

Составитель А.Паникленко

Редактор Н.Бобкова Техред м.дидык Корректор M,лароши, Тираж 503

Подписное

Заказ 2822

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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