Устройство для контроля концентрации углерода в металле

 

О П И С А Н И Е (ii)670 940

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.01.75 (21) 2100227/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.з

G 06F l5/46

G 01R 25/06

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 681.323 (088.8) ло делам изобретений открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения

Л. С. Житецкий и Л. С. Файнзильберг

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

УГЛЕРОДА В МЕТАЛЛЕ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в черной металлургии для измерения концентрации углерода в жидком металле по 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 сложения и вычитания которых соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, счетчик времени, первый управляющий вход которого подключен к первому выходу счетчика порога, вход соединен с соответствующим выходом блока синхронизации, выход счетчика времени соединен с управляющим 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 имеется случай, когда наибольший размах колебаний каретки блока регистрации (наибольшее перемещение) в период кристаллизации равен б и вкладывается в полосу шириной 2в. Переполнение счетчика порога, приводящее к сбросу счетчика времени, имеет место в точках временной диаграммы, предшествующих образованию площадки ликвидуса. В период кристаллизации сброса счетчика времени не происходит, поскольку после переполнения счетчика порога перемещение каретки в одну и другую сторону не превышает 1 в. В результате такая площадка автоматически (р обнаруживается устройством.

Пусть имеется случай, когда наибольший размах колебаний каретки в период кристаллизации также равен б и вкладывается в полосу шириной 2е. На участке кристаллизации счетчик порога проходит через свое нулевое состояние, и в определенной точке на его выходе переполнения возникаем импульс, поскольку перемещение каретки влево становится равным е. При этом происходит сброс счетчика времени, и площадK) ликвндуса устройство не обнаруживает несмотря на то, что как и в первом случае, в период кристаллизации наибольшее перемещение каретки также равно б(2е.

Третий возможный случай, когда движение каретки в период кристаллизации носит монотонный характер, причем, как и в двух рассмотренных случаях, перемещение каретки в этот период вкладывается в по3р лосу шириной 2е. Переполнение счетчика

670940 порога и сброс счетчика времени в пс1>иод охлаждения пробы металла имеет место в ряде точек. В период кристаллизации в определенной точке происходит переполнение счетчика порога, так как после предыдущего переполнения его перемещение каретки влево становится равным в. В результате и в этом случае площадку ликвидуса устройство не обнаруживает, в то время как максимальное перемещение каретки в период кристаллизации по-прежнему составляет 2е.

Таким образом, не всякая площадка ликвидуса может быть обнаружена известными устройствами, если счетчик порога настроен на порог 1- в. Для того чтобы обнаружить любую из площадок рассмотренных примеров, счетчик порога следует настроить на порог +- 28. Однако в этом случае появляется опасность ложного срабатывания устройства на других участках кривой охлаждения, где перехождение каретки за время т, составляет 4в, т. е. превышает величину возможного перемещения на площадке ликвидуса.

Следовательно, недостатком известных устройств является возможность пропуска истинной площадки или ложного срабатывания, что снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два дешифратора, триггер знака и второй счетчик порога, входы сложения и вычитания которого соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, первый выход подключен к второму управляющему входу счетчика времени. Единичный и нулевой входы триггера знака соединены с соответствующими выходам и преобразователя, 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 управляющим входам счетчиков порога.

На фиг. 1 представлена структурная схем а устройства; на фиг. 2 — участок временной диаграммы, иллюстрирующий работу устройства.

Схема устройства содержит (фиг. 1) крпсталлизатор 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 преобразователь 15, выход 16 устройства.

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

5 о

;0

Счетчик 9 настраивается так, что па его выходе переполнения возникает импульс, когда в нем должно установиться положительное число, соотвстствующее 1!opory 2е.

Счетчик 11 настраивается так, что на его выходе переполнения появляется импульс, когда в пем должно установиться отрицательное число, соответствующее порогу — — 2в.

Дешифратор 8 предназначен для блокировки счета отрицательных чисел в счетчике 9. Дешифратор 10 предусмотрен для 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 переполнения может оказаться импульс только спустя время, равное тс.

Устройство работает следующим образом.

В кристаллизаторе 1 залитая проба жидкого углеродсодержащего металла с течением времени охлаждается и при достижении температуры ликвидуса начинает кристаллизоваться. Температура металла контролируется датчиком 2.

Перемещение каретки блока 3 регистрации с помощью преобразователя 4 преобразуется в унитарный код. Импульсы с выходов преобразователя 4 в зависимости от направления движения каретки устанавливают триггер 5 знака в единичное или нулевое состояние. Эти же импульсы через блок 6 синхронизации поступают r!a соотвс>сыплющие входы счетчиков 9 и 11 и реверсивного счетчика 13. В последнем образуется код текущей температуры металла.

11рн движении каретки счетчик 9 контролирует перемещение каретки между крайним левым положением, которое занимает каретка после очередного переполнения счетчика, и текущим ее положением, а счетчик 11 контролирует перемещение каретки между крайним правым положением, которое занимает каретка после очередного переполнения счетчика, и текущим ее поло>кением.

В процессе охлаждения пробы металла па выходе персполнения одного или другого счетчика порога возникают импульсы, поскольку перемещение между крайним положением каретки, которое она занимает после предыдущего переполнения счетчика, и текущим ее положением в некоторые моменты времени по абсолютной величине

:;рсвышает порог 2в. Эти импульсы постоянно устанавливают счетчик 12 времени в начальное состояние, вследствие чего последний не может переполниться.

В период кристаллизации перемещения между каждым из двух крайних положений, которые может занять каретка в указанный период, и текущим ее положением

670940 по абсолютной величине не превышают порог 2в. Это приводит к тому, что независимо от характера движения каретки на этом участке импульсы на выходах переполнения счетчиков 9 и 11 пе возникают. В результате спустя время, равное т, после очередной начальной устано;:ки счетчика 12 гремени, на его выходе переполнения появляется импульс, который заносит код температуры ликвидуса из реверсивного счетчика 13 в регистр 14.

Для определения концентрации углерода в металле по температуре ликвидуса устройство снабжено функциональным преобразователем 15.

Работа устройства иллюстрируется временной диаграммой на фиг. 2.

Предположим, что при переходе точки 17 импульсом переполнения одного из счетчиков 9, 11 счетчик времени находится в начальном состоянии. При перемещении каретки влево триггер 5 знака устанавливается в одно из своих состояний, например состояние «0». При этом счетчик 11 контрочирует перемещение каретки между крайним правым ее положением (точкой 17) и текущим положением каретки, а счетчик 9 блокирован своим нулевым состоянием и состоянием триггера знака «0». В точке 18 происходит изменение направления движения каретки, триггер знака занимает другое положение (состояние «1»), в результате чего прекращается блокировка счета импульсов счетчиком 9.

На участке между точками 18 и 19 осуществляется счет числа импульсов обоими счетчиками порога, причем содержимое счетчика 9 пропорционально расстоянию по горизонтали между точкой 18 (крайнее левое положение) и текущей точкой, а содер>кимов счетчика 11 пропорционально расстоянию по горизонтали между точкой 17 (крайнее правое поло>кение) и текущей точкой. B точке 19 в связи с изменением направления перемещения триггер знака устанавливается в состояние «0». На участке 19 — 20 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками порога. При переходе точки 20 в счетчике 9 образуется число «0», свидетельствующее о том, что достигнуто предыдущее крайнее левое поло>кение.

При дальнейшем движении каретки влево в счетчике 9 сохраняется число «О», поскольку этот счетчик блокируется. Каждое текущее положение каретки автоматически становится крайним левым положением.

При переходе точки 21 на выходе переполнения 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 i станавливает счетчик 12 времени в начальное состояние. На участке 21 — 22 продол .ается движение каретки влево, и содержимое счетчика 11 пропорционально расстоянию 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 становится в новое крайнее левое положение. При переходе точки

22 триггер 5 знака устанавливается в состояние «1». В результате прекращается 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 образуется число «О», свидетельствующее о том, что достигнуто предыдущее крайнее правое положение. Во время дальнейшего движения каретки вправо в счетчике 11 сохраняется число «0», так как он заблокирован, а содержимое счетчика 9 по-прежнему пропорционально расстоянию 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 устанавливается в состояние «О», и блокировка счета импульсов в счетчике 11 прекращается. На участке 24 — 25 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками 9, 11.

При переходе точки 25 в счетчике 9 образуется число «О», свидетельствующее о том, что каретка заняла предыдущее крайнее левое положение. При дальнеишем движении каретки влево счетчик 11 продолжает счет числа импульсов, пропорционального расстоянию по горизонтали между точкой 24 (последним крайним правым положением каретки) и текущей точкой, а счетчик 9 блокирован, В точке 25 каретка занимает новое крайнес левое состояние. При переходе этой точки в связи с изменением направления движения триггер 5 знака устанавливается в состояние «1» и блокировка счета импульса в счетчике 9 прекращается. На участке 26 — 27 происходит счет числа импульсов обоими счетчиками 9, 11, причем в точке 27, в которой происходит очередное изменение состояния триггера знака, счетчик 11 не блокируется, так как точка 27 не является крайней правой (она расположена левее точки 24) и в счетчике

11 не образовалось число «О». На участке

27 — 28 продолжается счет числа импульсов обоими счетчиками 9, 11. В точке 28 изменяется состояние триггера знака. Поскольку эта точка не крайняя левая (она расположена по горизонтали правее точки 16), то в точке 28 не происходит блокировки счета импульсов счетчика 9.

На участке 28 — 29 триггер знака устанавливается в состояние «1», в точке 29 в счетчике 11 образуется число «О», свидетельствую псе о том. что каретка заняла такое жс положение, как и в точке 24 (последнее крайнее прав: е положение). На учатке 29 — 30 счетчик 11 блокирован, а счет670940 чик 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 устанавливается в состояние «О» и блокировка счета импульса в счетчике 11 прекращается. На участках 30 — 31, 31 — 32, и 32 — 33 каретка последовательно изменяет направление движения. В точках 31 и 32 не происходит блокировки счета импульсов в счетчиках 9, 11, так как точка 31 располагается по горизонтали правее точки 16, а точка 32— левее точки 30. При переходе точки 33 в счетчике 9 образуется число «О», поскольку каретка заняла такое же положение, как и в точке 16, и счетчик 9 снова блокируется.

Как видно из рассмотрения времснной диаграммы, счетчик 9 постоянно контролирует перемещение каретки между крайним левым положением, которое занимает каретка после очередной начальной установки счета времени, и текущим положением, а счетчик 11 постоянно контролирует перемещение каретки между ее крайним правым положением и текущим положением.

При переходе точки 34 на выходе переполнения счетчика 11 возникает импульс, так как перемещение каретки между ее последним крайним правым положением (точкой 30) и текущим положением превышает порог 28. Только в этот момент счетчик 12 времени снова устанавливается в начальное состояние. В период же кристаллизации пробы металла, предшествующий переходу кареткой точки 34 и характеризующийся максимальным размахом колебаний б в пределах полосы шириной 2е в течение времени т„на выходе переполнения счетчиков 9 и 11 импульсы не возникают.

В результате площадка ликвидуса обязательно будет обнаружена устройством независимо от характера кривой на участке кристаллизации, если по-прежнему,(т„.

Ф ор мула изобретения

Устройство для контроля концентрации углерода в металле, содержащее последовательно соединенные кристаллизатор, дат10 чик темпсратуры, блок регистрации, преобразователь и блок синхронизации, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, счетчик порога и реверсивный счетчик, входы сложения и вычита15 ния которых соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, счетчик времени, первый управляющий вход которого подключен к первому выходу счетчика порога, вход соединен с соответствую2О щим выходом блока синхронизации, выход счетчика времени соединен с управляющим входом регистра, выход которого через функциональный преобразователь подключен к информационному выходу устройст24 ва, Вход сосдпнен с выходом реверсивного счетчика, отличающсеся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены два дешпфратора, триггер знака и второй счетчик порога, входы сложе30 пия и вычитания которого соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, первый выход подключен к втором.. управляющему вход счетчика времени, единичный и нулевой входы триггера зна35 ка соединены с соответствлощими выходами преобразователя, первый и второй выходы триггера знака подключены соответственно к первым входам первого и второго дешифраторов, вторые входы которых сое10, инены соответственно с вторыми выходам:: счетчиков порога, выходы подключены соответственно к управляющим входам счетчиков порога.

670940

/7ерт»ги, е»»е рее. г

Составитель A. )Керенов

Техред А. Камышникова

Корректор В. Дод

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2014/3 Изд. № 514 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Устройство для контроля концентрации углерода в металле Устройство для контроля концентрации углерода в металле Устройство для контроля концентрации углерода в металле Устройство для контроля концентрации углерода в металле Устройство для контроля концентрации углерода в металле 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическим торговым аппаратам

Изобретение относится к системам для определения и контроля местоположения таких библиотечных объектов, как книги

Изобретение относится к проверке работоспособности одного или более устройств нагревания, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) по сети связи

Изобретение относится к средствам технической диагностики и может быть использовано в системах контроля технического состояния сложных объектов, например, изделий авиационной техники

Изобретение относится к системем индивидуального наблудения, в частности к системам для домашнего ареста

Изобретение относится к устройству и способу слежения за номерами очереди при последовательном обслуживании указанных номеров очереди

Устройство для контроля концентрации углерода в металле

Наверх