Устройство для вычисления параметров площадки ликвидуса на термограмме

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 080777 (21) 2509754/18-24с присоединением заявки Мо(23) Г 1 риоритетОпубликовано 15.1280, Бюллетень Мо 46Дата опубликования описания 151230 О 06 Г 15/46 С 01 4 25/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЛОЩАДКИ ЛИКВИДУСА НА ТЕРМОГРАММЕ Наиболее близким по техническойсуцности к предлагаемому является 1 Оустройство содержацее преобразова 1тель температуры металла в код, входкоторого соединен с входом, устройства, выходы четез узел синхронизации подключены ко входам сложенияи вычитания реверсивного счетчикаи счетчика порога, первый и второйвыходы которого соединены с управляющими входами счетчика времени,первый регистр, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, 20 а выход подключен к выходу устройства, вход узла синхронизации соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, а выход подключен ко входам счетчика цикла и счетчика времени 2В процессе регистрации термограммы кодовые импульсы, несущие информацию об определенных положительныхили отрицательных приращениях тем ператури металла, с выхода преобраИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для Физико-химического анализа металлов и сплавов, в частности в черной металлургии для определения концентрации углерода в жидком металле по кривой охлаждения.Известно устройство для вычисления плоцадки ликвидуса на термограмме непосредственно в процессе ее регистрации, содержащее кристаллизатор, датчик температуры, блок регистрации, преобразователь перемещение-код, узел синхронизации, генератор тактовых импульсов, счетчики порога и времени, регистр, Функциональный преобразователь 1.Температуру ликвидуса при использовании этого устройства определяют по положению характерной площадки ликвидуса на термограмме охлаждения жидкого металла. На реальных термограммах помимо площадки ликвидуса могут появляться так называемые ложные температурные плоцадки, обусловленные не Фазовым превращением в образце, а влиянием случайных возмущений, например резким изменением условий теплообмена. Поэтому эФФективность термического анализа определяется главным образом надежностью распознавания плоцадки ликвидуса на термограмме, т.е. вероятностью безошибочных решений, причем ошибочным решением является как пропуск истинной площадки ликвидуса, так и принятие решения на ложной площадке,эователя через узел синхронизациипоступают на входы реверсивногосчетчика. В последнем образуется параллельный код текущей температуры металла. Одновременныекодовые импульсы поступают навходы счетчика порога. Тактовыеимпульсы от генератора поступают навходы счетчика времени и счетчикацикла. Если приращение температурыметалла превышает некоторый порог,то импульсы с выходов счетчика порога, поступая йа управляющие входысчетчика времени, устанавливают последний в нулевое положение. До техпор, пока на термограмме отсутствуеттемпературная площадка, счетчик времени постоянно сбрасывается в нульимпульсами с выходов порогового счетчика, При появлении плоцадки на термограмме, на которой приращение темйературы в ту и другую сторону непревышает величины поротъ, прекрацается сбрасывание счетчика времени.В результате, если продолжительностьплощадки по времени превышает некоторый временной порог, заданный всчетчике времени, то последний переполняется и заносит в регистр содержимое реверсивного счетчика, соответствуюцее уровню температуры наплощадке, Если же в течение циклаизмерения на термограмме отсутствует плоцадка, продолжительность которой превышает временной порог, тосчетчик цикла выдает сигнал на повторение анализа.Таким образом, в известном устройстве решение о появлении плоцадки ликвидуса на термограмме принимается лишь по одному признаку продолжительности температурной плоцадки. Если величина этого признакапревышает заданный временной порог,то принимается решение о том, что данная площадка является площадкой ликвидуса, если же величина признака меньше заданного порога, то площадка считается ложной.Известное устройство, однако, не обеспечивает достаточную надежностьраспознавания, что является его недостатком. При использовании рассмотренного .устройства принципиально могут быть допуцены ошибки в принятии решения, поскольку величина порога в устройстве задается заранее и не зависит от вида регистрируемой термограммы.Цель изобретения - повышение надежнОсти работы устройства.Поставленная цель достигается тем что в устройство введены счетчик прираце н ия температуры, дешиФратор признаков и второй регистр, вход которого соединен с выходом счетчика цикла, управляющие входы первого и второго регистров подключены к первому и второму выходам счетчика по 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У60 б 5 рога, второй выход которого соединен со входом счетчика приращения температуры, выход которого и выходы счетчика времени, первого и второго регистров подключены соответственно ко входам дешиФратора признаков, выход которого соединен с управляюцими входами счетчика времени и счетчика порога.Га Фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - термограмма охлаждения жидкого металла, поясняющая принцип действия устройства,Устройство фиг,1) содержит преобразователь 1 температуры металла в код, вход которого подключается к датчику температуры металла (термопаре), не показанного на фиг.1, узел 2 синхронизации, реверсивный счетчик 3, счетчик 4 порога, счетчик 5 времени, счетчик 6 цикла, генератор 7 тактовых импульсов, регистры 8 и 9, счетчик 10 приращения температуры, дешиФратор 11 признаков, вход 12 и выход 13 устройства.Устройство работает следующим образом.В процессе регистрации термограммы сигнал от датчика температуры металла поступает со входа 12 устройства на вход преобразователя 1. При каждом элементарном приращении температуры кодовые импульсы образуются на одном иэ двух выходов преобразователя 1 (в зависимости от знака прирацения температуры) .Кодовые импульсы с выхода преобразователя 1 через узел 2 синхронизации поступают на входы сложения или вычитания реверсивного счетчика 3 и счетчика 4 порога,В реверсивном счетчике 3 образуется параллельный код текуцей температуры металла, Счетчик 4 построен таким образом,что на его выходах образуются импульсы каждый раз, когда на его входы поступит число ко- довых импульсов, соответствующее некоторому выбранному порогу, т.е, на выходах счетчика 4 образуются импульсы при определенных положительных или отрицательных приращениях температуры металла. Эти импульсы поступают на управляюцие входы счетчика 5 времени для его установки, а также на управляюцне входы регистров 8 и 9 , ца входы счетчика 5 времении счетчика 6 цикла поступают тактовые импульсы от генератора 7 через узел 3 синхронизации. Узел 2 синхронизации обеспечивает распределение ва времени кодовых и тактовых импульсов, что необходимо для исключения сбоев в работе устройства. Перед началом каждого измерения счетчик 6 цикла сбрасывается в нуль и, следовательно, в процессе регистрации термограммы содержимое счетчика 6 пропорционально текуцему времени, прошедшему от начала регистрации термограммы.Как только на управляющие входы регистров 8 и 9 поступает очереднойимпульс с выхода счетчика 4, в регистр 8 иэ счетчика 6 заносится код,пропорциональный времени, прошедшему с начала регистрации термограммыдо точки срабатывания счетчика 4.Аналогично в регистр 9 из реверсивно.го счетчика 3 заносится код, пропорциональный температуре металла вмомент срабатывания счетчика 4. Информация с выходов регистров 8 и 9непрерывно поступает на входы дешифратора 11 признаков,Счетчик 10 обеспечивает определение приращения температуры металлапо отношению к максимальной температуре на термограмме (фиг.2) . Передначалом регистрации термограммысчетчик 10 сбрасывается в нуль. Затем счетчик 4 переполняется по вычитанию и импульсы с соответствующего выхода счетчика 4 поступают навход счетчика 10. В результате впоследнем образуется код, пропорциональный отрицательному приращениютемпературы металла. Информация свыходов счетчика 10 также непрерывно поступает на вход дешифратора 11.Счетчик 5 времени обеспечиваетопределение временного интервала между двумя последовательными моментами переполнения счетчика 4. Каждыйимпульс переполнения счетчика 4 устанавливает счетчик 5 времени в нулевое состояние и затем счетчик 5начинает новый отсчет времени путемподсчета тактовых импульсов. Информация с выхода счетчика 5 временипоступает на вход дешифратора 11признаков,Таким образом, в процессе регистрации термограммы на входы дешифратора 11 поступает информация о следуксцих величинах: текущей температуре металла Т, текущем приращениитемпературы ьТ металла относительномаксимальной температуры на термограмме, текущем интервале времениГ "от начала измерения и временноминтервале ь от момента очередногосброса счетчика времени. При этоминформация о величинах Т, ьТ и 6 иф"изменяется лишь только в моментысброса счетчика 5 времени, так каксодержимое регистров 8 и 9, а такжесчетчика 10 изменяется в моменты переполнения счетчика 4, сбрасывающегосчетчик 5 времени,Управляющий сигнал на выходе дешифратора 11 образуется лишь тогда,когда временной интервал, определяемый счетчиком 5 времени, станет равен некоторому пороговому значениюзависящему от параметров Т, ьТ и- мМФункциональная зав ис имость, св я эывающая величину порога с основнымипараметрами термограмм, задается наосновании статистической обработкиреальных термограмм, обеспечивающей минимальную ошибку распознавания.В процессе регистрации термограммы до появления температурной площадки счетчик 4 постоянно сбрасывает счетчик 5 времени так, что последний не успевает досчитать до величины, равной порогу. Следовательно на этих участках термограммы функциональная зависимость не выполняется и управляющий сигнал на выходе дешифратора 11 не образуется. При появлении температурной площадки на термограмме, приращение температуры на которой в ту и другую сторону не превышает величины Ео, счетчик 4 не переполняется, При этом, если продолжительность температурной площадки такая, что счетчик времени 5 усУстройство для вычисления параметров пЛощадки ликвидуса на термограмме, содержащее преобразователь температуры металла в код, вход ко 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 певает досчитать до величины Г, равной порогу Гз, определяемому параметрами термограммы, соответствующими температурной площадке, то навыходе дешифратора 11 образуется управляющий сигнал. Этот сигнал посту. -пает на управляющие входы счетчика4 порога и счетчика 5 времени дляблокировки счета. Тем самым блокируется возможность изменения информации в счетчиках 5 и 10, а также регистрах 8 и 9 и управляющий сигнална выходе дешифратора 11 признаковсохраняется до следующего цикла измерения. Появление управляющего сигнала на выходе дешифратора 11 признаков свидетельствует о том, что натермограмме зарегистрированна температурная площадка ликвидуса. Информация, содержащаяся в регистре 9 после формирования управляющего сигналана выходе дешифратора 11 соответствует температуре ликвидуса металла,Эта информация может быть непосредственно передана в управляющую вычислительную машину или в блок цифровойиндикации для отображения результата термографического анализа жидкого металла,Применение устройства позволяетповысить надежность работы при вычислении параметров площадки ликвидуса за счет того, что в зависимостиот характера регистрируемой термограммы температурная площадка определенной продолжительности может бытьотнесена либо к истинной площадкеликвидуса, либо к ложной. Повышениенадежности обеспечивает высокую эффективность термографического анализа стали на углерод, что в конечном итоге сказывается на производительности сталеплавильного агрегатаи качестве выплавляемого металлаФормула изобретения788117 иг. торого соединен с входом устройства,выходы через узел синхронизации подключены ко входам сложения и вычитания реверсивного счетчика и счетчика порога, первый и второй выходы которого соединейы с управляющими,входами счетчика времени, первый регистр,.узла синхронизации соединен с выходом генератора тактовых импульсов,а выход подключен ко входам счетчика цикла и счетчика времени, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности работы,в него введены счетчик приращениятемпературы, дешифратОр признаков ивторойрегистр,вход которого соединен с выходом счетчика цикла, управлякщие входы первого и второго регистров подключены к первому и второму выходаМ счетчика порога, второйвыход которого соединен со входомсчетчика приращения температуры, вы"ход которого н выходы счетчика времени, первого и второго регистровподключены соответственно ко входамдешифратора признаков, выход которого соединен с управлянзцнми входамисчетчика времени и счетчика порога. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 478236, кл. С 01 О 25/06, 1973.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М:2059723/18-24,кл, 6 06 Р 15/46, С 01 Я 25/06, 1974/5 илиал П Ужгород, ул. Проектная,Пат тТираж ВНИИПИ. Госпо делам 113035, Мо Подпис нитета ССС крытиЯкая наб.,