Устройство для контроля концентрации углерода в жидком металле

Номер патента: 752162

Авторы: Житецкий, Файнзильберг, Скурихин

Скачать ZIP архив.

Текст

(22) Заявлено 13.06. 77 (21) 2496596/18-24с присоединением заявки РЙ(23) ПриоритетОпубликовано 30.07,80. Бюллетень Ле 28Дата опубликования описания 01,08,80 Э (51) М. Кл.5 01 й 25/06 С 06 Р 15/46 Геоударставнный комитет по делам изобретений н открытий(71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕРОДА В ЖИДКОМ МЕТАЛЛЕИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использованодля физико-химического анализа металлови сплавов, в частности в черной металлургии для автоматического контроля концен 5тришки углерода в жидкой стали,Известно устройство для химическогоанализа проб, содержащее спектрометр,блок визуального отображения, аналоговыйи цифровой преобразователи, блок вывода10на печать, блок памяти, процессор и блоки Г 11.Это устройство является сложным и:редназначено для работы в совокупностис электронной вычислительной машиной.15Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство,содержащее кристаллизатор, выход которого соединен с входом датчика температуры, счетчик порога, выход которого подключен к управляющему входу счетчикавремени, блок индикации, выход которогосоединен с выходом устройства, элементИ. Это устройство позволяет полностью автоматизировать процесс термическогоконтроля жидкой стали на углерод и получ асть результат анализа в цифровой форме 121 Известное устройство обладает, однако, недостаточной надежностью в работе и имеет сравнительно сложную констружиют, вследствие применения в нем вторичного прибора с регистрирующим устройсптом. Наличие электромеханических узлов во вторичном приборе приводит к снижению надежности работы устройства. Во вторых, при использовании преобразователя перемещение- унитарный код, связанного своим входом с регистрирующим устройством вторичного прибора, на выход этого преобразователя поступают импульсы, нэ синхронизированные во времени с импульсами, которые поступают с выхода тенэратора тактовых импульсов. Для предоттзрьшения возможности возникновении сбоев в работе известное устройство снабкено узлом синхронизации, что усложняет конструкцию устройства. В-третьих, при ис3 752162 фвателя перемещение- аналого-цифровой преобразователь 3, счетегося преобразова- чик 4 времени, счетчик 5 порога, элемент ипа, появляется не- И 6, блок 7 индикации. Функциональный и регистра для зв- аналого цифровой преобразователь 3 пред- анализа, что также ставляет собой преобразователь следящего конструкции устрой- типа, Он содержит тзнератор 8 импульсов, ыполнение функцио- элементы И 9 и 10, реверсивный счетчик ли, осуществляюше цифроаналоговый преобразователь 12, а те пюратуры ликви- аналоговый функциональный преобразователь ии углерода, требует 0 13 и схему 14 сравнения а также вырных затрат, в ре-, ход 15 устройства. зом.При охлаждении в кристаллизаторе 1 пробы жидкой стали производится контроль температуры расплава с помощью датчика 2 температуры, Аналоговый сигнал с Выхода датчика 2 поступает на вход функционального аналого-цифрового преобразователя 3, который осуществляет следящее преобразование сигнала температуры в код. При этом в зависимости от знака приращения температуры, определяемого посредством схемы 14 сравнения, импульсы от генератора 8 через элементы И 9 или 10 поступают на вход сложения или Вход вычитания реверсивного счетчика 11. В реверсивном счетчике 11 образуется параллельный код, представляющий собой заданную функцию От текущей температу ры жидкой стали. Эта функция отражает известную зависимость между температурой ликвидуса жидкой стали и концентрацией углерода,Для осуществления функционального преобразования сигнала текущей температуры в код аналоговый функциональный преобразователь 13 настраивается в соответствии с обратной зависимомтью где Т - сигнал на входе преобразователя13, а Т - сигнал на выходе преобразова;тбпя 13 е В процессе следящего преобразования текущей темюзратуры металла в код на вход счетчика 4 времени через элемент И 6 с выхода преобразователи 3 постуюет серия тактовых импульсов, сдвинутая по времени относительно серии импульсов, которые поступают на входы элементов И 9 и 3.0. Серия же кодовых импульсов с Выходов этих элементов поступает на входы сложения и вычитания счетчика 5, Счетчик 5 выполнен в виде реверсивного пользовании преобразоунитарный код, являюштелем разомкнутого тобходимость во введенипоминания результатовприводит к усложнениюства. В- четвертых, внального преобразоватего преобразование коддуса В код концентрацзначительных аппаратузультате чего усложняется конструкция Устройство работает следующим обраустройства.Пеп. изобретения - упрощение и повышение надежности устройства, 15Поставленная цель доститается тем,что устройство содержит функциональныйапалого-цифровой преобразователь, первыйвход которого содинен с Выходом датчикатемпературы, первый выход подключен к 20первому входу элемента И, второй и третий выходы соединены соответственно совходами счетчика порога, четвертый выход подключен ко входу блока индикации,Второй ВхОд соединен со Вторым Входом 25элемента И, управляющим Входом блокаиндикации и выходом счетчика Времени,Вход которого подклочен к Выходу элемента И.Причем функциональный аналогцифровой преобразователь содержит элементыИ, генератор импульсов, схему сравнения,аналоговый функционалып 1 й и ццфроаналотивый преобразователи и реверсивпый счетЧИК ВХОДЫ КО ГО РОГО СОЕДИНЕНЫ С О ОтветЩ 35ственно с выходами первого и второгоэлементов И, а выход - подключен к четвертому выходу преобразователя и входу цифроаналогового преобразователя, выход которого через аналоговый функциональный преобразоватеп соединен с первым входом схемы сравнения, первый ивторой выходы которого соединены соответственно с первыми входами первогои Второго элементов И, Вторые Входы кО 45тооых соединены со вторым входом преобразователя, третьи входы подключены кпервому выходу генератора импульсов, авыходы соединены соответственно со вторым и третьим Выходами преОбразователя,первый Выход которого соединен со вторымВыходом генератора импульсов, а первыйвход подключен ко второму входу схемысравнения.55На чертеже представлена схема устройстваеУстройство содержит кристаллизатор 1,дач ик 2 температуры, функциональный5 7521счетчика, настриваемого таким образом,что на его выходе каждый раз возникаетимпульс, если количество импульсов, поступающих на его шину сложения или вычитания, превысит число, которое определя ет порог нечувствительности к колебаниямтемпературы металла в период. кристаллизации,При изменении температуры металла впроцессе его охлаждения счетчик 4 времеони, который осуществляет контроль локального времени путем подсчета числа тактовых импульсов, постоянно сбрасывается внуль импульсами с выхода счетчика 5,При этом за счет сдвига по времени серии 15тактовых импульсов относительно сериикодовых импульсов исключается возможность одновременного поступления имнульсов на вход счетчика 4 и на его управляющий вход для сброса, что позволяетпредотвращать сбои в работе устройства.В период кристаллизации жидкого металла, когда изменение температуры металла не превышает порог нечувствительности, спустя определенный промежутоквремени с момента последнего сбросасчетчика 4 времени на выходе этогосчетчика возникает сигнал, являющийсясигналом обнаружения на кривой охлаждения температурной площадки ликвидуса.Этот сигнал поступает на вход элементаИ 6, второй вход (вход запрета) аналогоцифрового преобразователя 3, В результате происходит блокировка счета числа тутовых импульсов в счетчике времени иблокировка счета числа кодовых импульсовв реверсивном счетчике 11. Одновременносигнал с выхода счетчика 4 времени поступает на управляющий вход блока 7 индикации, При этом содержимое реверсивно-ого счетчика 13 передается на вход блока7 для индикации результата анализа. Полученный результат представляет собойзначение концентрации углерода в стали,выраженное в цифровой форме,45 1, Устройство для контроля концентрации углерода в жидком металле, соде- шее кристаллизатор, выход которого соединен со входом датчика температуры, счетчик порога, выход которого подключен к управляющему входу счетчика времени, блок индикации, выход которого соединен с выходом устройства, элемент И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно содержит функциональный анвлогсь-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом датчика температуры, первый выход подключен к первому входу элемента И, второй и третий выхсьды соединены соответственно со входами счетчика порога, четвертый выход под 1 ипо чен ко входу блока индикации, второй вход соединен со вторым входом элемента И, управляющим входом блока индика ции и выходом счетчика времени, вход оторого подкшочен к выходу элемента И,После окончания периода кристаллизации температура металла начинает уменьшаться, однако содержимое реверсивного счетчика 11 по-прежнему остается таким же, 50 как и в период кристаллизации в момент обнаружения температурной площадки ликвидуса, поскольку сигнал с выхода счетчика 4 времени продолжает блокировать счет числа кодовых импульсов в реверсив 55 ном счетчике 11 несмотря на существование рассогласования сигналов, поступающих с выходов датчика 2 температуры и пре 62 6образоваждя 13 на входы схемы 14сравнения. Таким образом, при обнаружении теьаюратурной площадки ликвидуса режим следящего преобразователя сигналатемпературы металла в код автоматическипрекращается, а информация о концентрации уужрода в жидкой стали, передающаясяв блок 7 индикации, сохраняется до начала следующего измерения. При необходимости эта информация мо жет быть, например, введена в вычислительную машину, которая управляет ходом протекания сталеплавильного процесса.Перед началом каждого измерения кнопкой начальной установки на чертеже не показанной) или автоматически счетчик 4 времени устанавливается в нуль. В результате прекращается блокировка счета тактовых импульсов в счетчике 4 времени и счета кодовых импульсов в реверсивном счетчике 11. При этом начинается режим следпцего преобразовышя сигнала с выхода датчика 2 в код. Далее процесс измерения происходит так, как описано выше. Предлагаемое устройство можно построить полностью на электронных элементах и уменьшить общее число функциональных блоков, что повышает надежность работы устройства и упрощает его конструк- циюе Формула изобретенияСоставитель А. Ж-реновТехред А. Куликовская Редактор А. Д Муска 1ЦНИ Тираж 1019 ПодписноеПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/ 3 илиад ППП Патент, г. УжГород, ул, Прое 7 752162 82, Устройство по и. 1, о т л и ч а-, которых соединены со вторым входом прею щ е е с я тем, что функциональный образователя, третьи входы подключены каналого цифровой преобразователь содер- первому выходу генератора импульсов, ажит элементы И, генератор ймпульсов, выходы соединены соответственно со втосхему сравнения, аналоговый фушщиональ-рым и третьим выходами преобразователя,ный и цифроаналоговый преобразователи и первый выход которого соединен со вторымроверсииный счетчик, входы которого со- выходом генератора импульсов, а первыйединены соответственно с выходами пер- вход прдключен ко второму входу схемывого и второго элементов И, а выход под сравнения.Ключен к четвертому выходу преобразоватеИсточники информации,ля и входу цифроаналогового преобразова- принятые во внимание при экспертизетоля, выход которого через аналоговый 1. Патент США М 3818197,функциональный преобразователь соединен кл. 235-151. 3, кл. Я 06 Г 15/06,с первым входом схемы сравнения, пер- С 06 Р 15/20, 1974.вый и второй выходы которой соединены 15 2. Авторское свидетельство СССРсоответственно с первыми входами перво 478236, кл. С 01 М 25/06, 1973го и второго атементов И, вторые входы (прототип),

Смотреть

Заявка

2496596, 13.06.1977

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ АН УКРАИНСКОЙ ССР

СКУРИХИН ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ, ФАЙНЗИЛЬБЕРГ ЛЕОНИД СОЛОМОНОВИЧ, ЖИТЕЦКИЙ ЛЕОНИД СЕРГЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/00, G01N 25/06

Метки: металле, жидком, углерода, концентрации

Опубликовано: 30.07.1980

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-752162-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-koncentracii-ugleroda-v-zhidkom-metalle.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для контроля концентрации углерода в жидком металле</a>

Похожие патенты