Цифровое устройство для автоматизации термического анализа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 358266)/18-24

:;(22) 01.03.83 (46) 07,10.87. Бюл. № 37 (71) Институт кибернетики им. В.M.Глушкова (72) Л.С.Файнзильберг (53) 681.326(088.8) (5Ь) Авторское свидетельство СССР № 47823Ь, кл. G 01 N 25/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 813216, кл. G 01 N 25/26, G 06 F 15/46, 1981. (54)(57) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВ. ТОМАТИЗАЦИИ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА, содержашее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, первый элемент И, выходом соединенный с первым входом первого счетчика времени, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, реверсивный счетчик, регистр и блок цифровой индикации и последовательно соединенные пороговый счетчик импульсов, второй счетчик времени и первый триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого триггера и первому выходу порогового счетчика импульсов, соединенного вторым выходом с вторым вхоÄÄSUÄÄ 1343425 А 3 дом первого счетчика времени, второй выход блока синхронизации подключен к второму входу второго счетчика времейи, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента.ИЛИ, выход которого подключен к второму входу регистра, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля результатов термического анализа устройства, в него введены счетчик времени перегрева, второй и третий триг-, геры, второй и третий элементы И и второй элемент ИЛИ, подключенный выходом к второму входу блока цифровой индикации, первым входом — к .второму выходу первого счетчика времени, а вторым входом через .второй элемент

И вЂ” к первому выходу счетчика величины перегрева, второй выход которого соединен с входом второго триггера, второй выход второго счетчика времени подключен к входу третьего триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, первый вход счетчика величины перегрева соединен с первым выходом порогового счетчика импульсов, а второй вход — с первым выходом второго счетчика времени, выход второго триггера подключен через третий элемент И к третьему входу первого счетчика времени, второй вход третьего элемента И соединен с вторым выходом блока синхронизации.

10

1 134

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации обработки сигналов, возникающих в процессе термического анализа металлов и сплавов, например, в черной металлургии для автоматизации термического анализа содержания углерода в стали по температуре ликвидуса (температуре начала кристаллизации), Известно цифровое устройство для автоматизации термического анализа, состоящее из аналого-цифрового преобразователя, подключенного своим вхо дом к,цатчику температуры охлаждающейся пробы металла, генератора так- товых импульсов, узла синхронизации, порогового счетчика, счетчика времени. реверсивного счетчика, регистра и блока цифровой индикации (1J.

Данное устройство обеспечивает автоматическое определение содержания углерода в стали путем обнаружения на кривой охлаждения пробы металла (термограмме) своеобразной температурной площадки, возникающей при температуре ликвидуса в момент начала кристаллизации пробы. При этом в блоке цифровой индикации осуществляется отображение в цифровой форме результата термического анализа соответствующего положению на термограмме температурной площадки.

В ряде случаев при температуре ликвидуса горизонтальная температурная площадка на термогpамме не наблюдается, а лишь происходит заметное уменьшение скорости, охлаждения пробы, в результате чего на термограмме появляется наклонная температурная площадка.В этих случаях результат термического анализа соответст-. вует точке перегиба на термограмме, Наиболее близким известным техническим решением является цифровое устройство для контроля (2).

Данное устройство обеспечивает возможность автоматического обнаружения на термограмме не только горизонтальной, но и наклонной температурной площадки, что расширяет его функциональные возможности. Это достигается следующим образом.

В процессе охлаждения пробы до тех пор, пока скорость охлаждения до" статочно высока, пороговый счетчик постоянно осуществляет сброс в начальное состояние счетчиков времени, вследствие чего эти счетчики не ус3425 2 певают переполниться. Как только скорость охлаждения пробы уменьшается и на термограмме появляется наклонная температурная площадка, сброс счетчика времени блокируется посредством совместной работы триггера и элемента И.

В результате на промежуточном выходе переполнения счетчика времени образуется импульс, который через элемент ИЛИ заносит в регистр содержимое реверсивного счетчика, соответствующее моменту появления наклонl5 ной температурной .площадки на термограмме. Если к тому же продолжительность во времени наклонной температурной площадки превысит некоторый порог, задаваемый настройкой счетчи-. ка времени, на его выходе переполне-ния образуется управляющий сигнал, который осуществляет передачу в;блок цифровой индикации результата термического анализа пробы, Недостатком известного устройст25 ва является то, что оно не обеспечивает требуемую достоверность результатов термического анализа, поскольку в блок цифровой индикации может быть передан ошибочный результат, не соответствующий температуре ликвидуса. Для иллюстрации такой возможности на фиг. 2.приведены примеры реальных термограмм, которые наблюдаются в практике термического анализа углерода в стали. Термограмма, показанная на фиг. 2а, регистрируется в тех случаях, когда начальная температура пробы недостаточна, При появлении такой термограммы в блок цифровой индикации поступает информация, соответствующая темпЕратуре

Т„, которая, как видно из фиг. 2а, ниже, чем температура ликвидуса Т ; Термограмма, показанная на фиг.2б, иллюстрирует другой возможный случай, когда в процессе охлаждения пробы происходит так называемое переохлаждение металла до некоторой температуры i, меньшей, чем температура Т,, которое иногда достигае;- 20 С, ., При появлении такой термограммы в блок цифровой индикации будет передана информация, соответствующая температуре Т, которая также ниже температуры ликвидуса

ТЕ; u ель. изобретения — повышение достоверности контроля результатов термического анализа. работы устройства; на фиг. 4 — блоксхема блока. синхронизации; на фиг.5временные диаграммы, поясняющие работу блока синхронизации; на фиг.6— блок-схема счетчика времени.

Цифровое устройство для автоматизации термического анализа состоит из аналого-цифрового преобразователя 1, блока 2 синхронизации, генератора 3 тактовых импульсов, норогового счетчика 4 импульсов., реверсивного счетчика 5, регистра 6, блока 7 р цифровой индикации, второго 8 и пер1> .вого 9 счетчиков времени, первого элемента И 10, первого элемента ИЛИ

11, первого триггера 12, счетчика 13 величины перегрева, второго 14 и третьего 15 триггеров, второго 16 и тре-тьего 17 элементов И и второго элемента ИЛИ 18.

Блок 2 синхронизации предназначен для распределения во времени кодовых и тактовых импульсов, поступающих соответственно с выходов аналого-цифрового преобразователя 1 и генератора 3 тактовых импульсов.

Блок 2 синхронизации содержит (фиг. 4) триггеры 19-23, делитель 24

30 частоты элементы И 25-30. Счетный

Э вход триггера 19 и единичные входы триггеров 20 и 22 образуют входы уэ" ла синхронизации, а выходы элементов И 28 и 30 и выход .делителя 24 импульсов образуют выходы узла синхЗ ронизации. Позиции 31 и 32 †: импульсы на выходе элемента И 27.

Триггеры 19-21 блока синхронизации могут быть собраны, например, на микросхемах К 155 ТМ 8, элементы И

4о 25-30 — на микросхемах К 155 ЛИ 1, а делитель 24 частоты — на микросхемах К 155 ИЕ1.

На фиг. 6 показан вариант построения схемы счетчика 8 времени уст4 ройства. Счетчик 8 времени содержит счетчик 33 импульсов, переключатели

34 и 35, элементы И 36 и 37 и ИЛИ 38.

Входы элемента ИЛИ 38 образуют входы начальной установки счетчика 8 време50 ни, а выход элемента-38 связан с входом установки в нуль (R-входом) счетчика 33 импульсов. Счетчик 33 может быть выполнен, например, на микросхемах К 155 ИЕ5.

55 - Аналого-цифровой преобразователь

1 выполнен в виде преобразователя аналогового сигнала в число-импульсный (унитарный) код и имеет два выхода — выход, на котором образуются з 13

Поставленная .цель достигается тем, что в цифровое устройство для автоматизации термического анализа, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, первый элемент И, выходом соединенный с первым входом первого счетчика времени, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а также последовательно. соединенные генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, реверсивный счетчик, регист и блок цифровой индикации и последовательно соединенные пороговый счетчик импульсов-, второй счетчик времени и первый триггер, выход которого соединен с первым входом первого эле мента И, второй вход которого подключен к второму входу первого триг гера и первому выходу порогового счетчика импульсов, соединенного

t вторым выходом с вторым входом первого счетчика времени, второй выход блока синхронизации подключен к второму входу второго счетчика времени, второй выход которого подключен к второму- входу первого элемента ИЛИ выход которого подключен к второму входу регистра, введены счетчик времени перегрева, второй и третий триг геры, второй и третий элементы И и второй элемент ИЛИ, подключенный,выходом к второму входу блока цифровой индикации, первым входом — к второму выходу первого счетчика времени;, а вторым входом через второй элемент

И вЂ” к первому выходу счетчика времени перегрева, второй выход которого соединен с входом второго триггера, второй выход второго счетчика времени подключен к входу третьего триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, первый вход счетчика величины перегрева соединен,с первым выходом порогового счетчика импульсов, а второй вход— с первым выходом второго счетчика времени, выход второго триггера подключен через третий элемент И к третьему входу первого счетчика времени, второй вход третьего элемента И соединен с.вторым выходом блока синхронизации.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — термо" граммы, регистрируемые известным уст ройством; на фиг. 3 — временные диаграммы, иллюстрирующие принцип

43425 а

1343425 кодовые импульсы при увеличении аналогового сигнала, и выход, на котором образуются кодовые импульсы при уменьшении аналогового сигнала. Укаэанные выходы через блок 2 синхрони5 эации подключены к входам сложения и вычитания реверсивного 5 и порогового 4 счетчиков. Пороговый счетчик 4 построен таким образом, что на его первом выходе переполнения образуется импульс, если положительное приращение аналогового сигнала превышает заданный порог +f, а на втором выходе переполнения образуется импульс, если отрицательное приращение аналогового сигнала превышает заданный порог -E,, Второй счетчик 8 времени построен таким образом, что после его очередной начальной установки на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется импульс через некоторое время. „, а на выходе переполнения этого счетчика образуется импульс через время Г„, равное требуемому порогу по продолжительности для горизонтальной температурной площадки, причем „ )О,„.

Первый счетчик 9 времени построен таким образом, что после его очередной начальной.. установки на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется импульс через время "... а на выходе этого счетчика 35 образуется управляющий потенциал через. время С равное порогу по про(> должительности для наклонной температурной площадки.

Счетчик 13 времени перегрева пред- 40 ставляет собой нереверсивную пересчетную схему, построенную таким образом, что на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется импульс, если содержимое счетчи- 45 ка станет равным некоторому порогу

ЙТ по перегреву, а на выходе переполнения образуется управляющий потенциал, если содержимое счетчика 13 перегрева станет равным некоторому 50 другому порогу о"Т по переохлаждению.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии счетчики 8 и

9 времени, счетчик 13 перегрева и 55 триггеры 14 и. 15 устанавливаются в нулевое состояние, а триггер 12 — в единичное. При этом сигнал с единичного выхода триггера 14, поступая на вход элемента И 16, блокирует счетный вход счетчика 9 времени, Посредством аналого-цифрового преобразователя 1 сигнал, несущий информацию о текущей температуре охлаждающегося металла, преобразуется в число-импульсный код — последовательность кодовых импульсов, которые образуются на одном или другом выходе преобразователя (в зависимости от знака приращения сигнала) каждый раз, когда происходит элементарное приращение этого сигнала. Кодовые импульсы поступают через узел 2 синхронизации на входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 5. В результате в последнем образуется параллельный код текущего значения сигнала.

Одновременно кодовые. импульсы поступают на входы сложения и вычитания порогового счетчика 4 импульсов, При этом, когда локальное приращение аналогового сигнала превысит установленный порог + 5, на соответствующем выходе переполнения порогового счетчика 4 образуется импульс, Серия тактовых импульсов генератора 3 через блок 2 синхронизации поступает на счетный вход счетчика 8 времени и вход элемента И 1б.

Блок синхронизации работает следующим образом„ При поступлении импульсов (фиг. 5а) от генератора на счетный вход триггера 19 этот триггер последовательно изменяет свое состояние. Сигналы с единичного (фиг, 5б) и нулевого (фиг. 5в) выходов триггера 19 поступают соответственно на входы элементов И 25 и 26. На вторые входы этих же элементов поступают импульсы (фиг. 5a) от генератора. В результате на выходах указанных- элементов образуются две серии импульсов (фиг. 5г) x G> (фиг. 5д), сдвинутые друг относительно друга на половину периода. Частота f следования импульсов серии 6„ равна частоте следования импульсов серии 5, приг чем f f =0,5т, гце f — частота следования импульсов, йоступающих от генератора.

Импупьсы серии 5„ поступают через делитель 24 частоты на выход узла г синхронизации, на котором образуется рабочая серия тактовых импульсов

G, с частотой следования f, опредео ляемой коэффициентом пересчета делителя 24, 5

8 рой (" полноценный" ) импульс 32 (фиг ° 5з), устанавливающий триггер

21 в единичное состояние. В момент поступления следующего синхронизирующего импульса (фиг. 5д) на выходе элемента И 28 будет сформирован синхронизированный кодовый импульс (фиг. 5л), который поступает на выход узла синхронизации и одновременно устанавливает триггеры 20 и 21 в исходное (нулевое) состояние.

Аналогичным образом на триггерах

22 и 23 и элементах И 29 и 30 осуществляется синхронизация, кодовых импульсов К, Как видно из описания принципа действия узла синхронизации,для обеспечения его надежной работы необходимо, чтобы частота следования синхронизирующих импульсов серии G, (фиг. 5г) была не менее, чем в три раза, выше, чем максимально возможная частота следования кодовых импульсов от аналого-цифрового преобразователя.

Когда входы элемента И 36 подключены к выходам разрядов счетчика

33, счетчик 8 времени работает следующим образом, Положение переключателей блока 35 соответствует двоичному коду числа и „ связанному с требуемым порогом и частотой f генератора импуль"01 сов соотношением

7 !

34342

Импульсы серии G (синхронизирующие импульсы) поступают на входы элементов И 27-30. В исходном состоянии триггеры 20-23 находятся в нулевом состоянии. При поступлении очередного кодового импульса с выхода аналого-цифрового преобразователя, например кодового импульса К+, соответствующего положительному приращению аналогового сигнала, этот импульс (фиг. 5e) поступает.на единичный вход триггера 20. В результате на единичном выходе (фиг. 5ж) этого триггера образуется управляющий сигнал, который поступает на второй вход элемента И 27. После изменения состояния триггера 20 в момент поступления на первый вход элемента И

27 очередного синхронизирующего импульса (фиг. 5r) на выходе этого эле20 мента образуется импульс (фиг. 5з), устанавливающий буферный триггер 21 в единичное состояние. Сигнал с нулевого выхода (фиг. 5и) триггера 21

25 закрывает элемент И 27, а сигнал с единичного выхода (фиг. 5к) триггера 21 поступает на второй вход элемента И 28.

В момент поступления следующего по счету синхронизирующего импульса (фиг. 5г) на выходе элемента И 28 формируется синхронизированный кодовый импульс (фиг. 5л), который поступает на выход узла синхронизации и одновременно устанавливает в исход- 35 ное (нулевое) состояние триггеры 20 и 21, подготавливая их тем самым к приему очередного кодового импульса.

При работе блока синхронизации возможен случай частичного совпаде- 4О ния во времени кодового (фиг. 5e) и синхронизирующего (фиг. 5г)импульсов, что может привести к возникновению на выходе элемента И 27 "неполноценного" импульса 31 (фиг, 5з), напри- 45 мер к возникновению импульса недостаточной продолжительности или недостаточной амплитуды. При возникновении такого неполноценного" импульса буферный триггер 21 может оставаться 50 в нулевом состоянии до тех пор, пока на вход элемента И 27 не поступит очередной синхронизирующий импульс (фиг. 5г).

Поскольку в момент поступления очередного синхронизирующего импульса состояние триггера 20 уже не может измениться, на выходе элемента И 27 в указанный момент образуется втоНапример, если требуемый порог

" „ равен 1,9 с, при частоте 1„=10 Гц число n,„ равно 18 (двоичный код

10010). Следовательно, для установки этого порога переключатели второго и пятого разрядов блока 35 переключателей нужно подключить к единичным выходам соответствующих разрядов счетчика 33 импульсов, а остальные — к нулевым.

Выход элемента И 36 образует промежуточный выход переполнения счетчика 8 времени. Выход элемента И 37 образует выход счетчика 8 времени, а входы элемента И 37 через блок 34 переключателей подключены к единичным и нулевым выходам разрядов счетчика 33 импульсов. При этом положение переключателей блока 34 должно соответствовать двоичному коду числа n, связанному с требуемым порогом "„ и частотой f генератора им"о о пульсов соотношением

13434 К

10, л

0 о б«

Например,,если требуемый порог

0, равен 4,2 с, при «0 =10 Гц имеем и;-42 (двоичное число 101010),Следовательно, для установки такого порога переключатели второго, четвер-того.и шестого разряпов блока 34 должны быть подключены к единичным выходам соответству оших разрядов счетчика 33 импульсов, а остальные к нулевым.

При работе предлагаемого устрой-ства на счетный вход счетчика 33 им1с пульсов постоянно пос.тупают импульсы с частотой f, . Однакс, если на один из входов элемента ИЛИ 38 поступает импульс, счетчик 33 устанавливается в начальное (нулевое) состояние,,В результате на выходах элемен- 20 тов И 36 и 37 могут образоваться сигналы лишь в том случае, если интервап времени dt 0 между приходами импульсов на любой из вхоцов элемента И11И 38 превь1сит установленные пороги или "02 соответственно.

B период прогрева датчика (не показан) до начальной температуры металла Х (участок I, фиг. За) на входы начальной установки счетчика 8 30 времени будут постоя| но поступать импульсы с выхОда пе1 еполнения пОрО гового счетчика 4 как только локальное изменение электрического сигнала датчика превысит порог + Я,. При этом интервалы времени д1;,.=t, „-ь 0 (1 =1, 2,. ),...., между двумя очередными моментами начальной установкк счетчика

8 времени из-за большой скорости изменения сигнала остактся меньшими

УСтаНОВЛЕННОГО ПOPOI ;- л„, ВСПЕДСТВИЕ .чего на промежуточном выходе переполнения этого счетчика импульсы Hp. образуются.

В период охлаждения металла от температуры Т до температуры Т ь (фиг. За) импульсы переполнения уже будут образовываться на втором выходе переполнения порогового счетчика 4.

Эти импульсы будут продолжать ус=танавливать в начальное состояние счетчик 8 времени. Поскольку на всем этом участке ХТ интервалы времени

Dt „.между очереднымк моментами начальной установки счетчика 8 ьремени

55 по-прежнему остаются меньше величи-. ны (из эа высокОй скОростк Охлаж дения, на этом участке также пе будут образовываться импульсы на промежуточном выходе переполнения счетчика 8 времени.

Б результате в,момент времени как только с выхода переполнения порогового счетчика 4 на счетный вход счетчика 13 перегрева поступит число импульсов, равное порогу dT по перегреву, на промежуточном выходе переполнения счетчика 13 перегрева образуется импульс, устанавливающий триггер 14 в единичное состояние, вследствие чего счетный вход дополнительного счетчика 9 времени разблокируется, При дальнейшем охлаждении металла (участок III, фиг. За) тактовые импульсы от генератора 3 через узел

2 синхронизации и открытый элемент И

16 поступают уже на счетный вход дополнительного счетчика. 9 времени. Поскольку на этом участке скорость охлаждения металла по-прежнему остается достаточной большой, интервалы времени JIt по-прежнему. будут меньше величины, а значит импульсы на

o промежуточнь:х выходах переполнения счетчиков 8 и 9 не образуются. При этом каждый импульс переполнения с выхода порогового счетчика 4 свободно проходит через элемент И 10,, открытый сигналом с единичного выхода триггера 12, на вход начальной установки дополнительного счетчика 9 времени и одновременно подтверждает единичное состояние триггера 12.

В момент времени t (фиг, За) начала кристаллизации металла скорость охлаждения металла уменьшается и на термограмме появляется наклонная температурная площадка. При

"3

--,òoì интервалы времени gt между двумя очередными у-стаповками в на .альное состояние счетчика 8 времени импульсами с выхода переполнения порогового счетчика 4 становятся уже больше величины „, В результате в момент времени 1 =1; + 9 на промежуо, точном выходе переполнения счетчика

8 времени образуется кмпульс, который устанавливает триггер 12 в нулевое состояние, и элемент И 10 закрывается, Одновременно на промежуточном выходе переполнения дополнительного счетчика 9 времени также образуется импульс, который через элемент ИЛИ

11 поступает на управляющий вход регистра 6. В последний из реверсивно—

11 134342 го счетчика 5 по шинам параллельной передачи кода заносится .код, соответствующий температуре металла в момент времени

t, =t +7 1 2. о

Б момент времени t < (фиг. За), когда на выходе переполнения порогового счетчика 4 образуется очередной импульс, этот импульс, устанавливая по своему заднему фронту триггер

l2 в единичное состояние,, не может пройти через закрытый элемент И 10 на вход начальной установки дополнительного счетчика 9 времени, поэтому счетчик 9 продолжает подсчет числа тактовых импульсов. В этот же момент времени t ñ÷åò÷èê 8 времени будет установлен в начальное состояние тем же самым импульсом с выхода переполнения порогового счетчика 4.

Поскольку на всем участке IV термограммы (фиг. За) скорость охлажде25 ния металла остается малой, каждый раз на промежуточном выходе переполнения счетчика 8 времени будет образовываться импульс, прежде чем этот счетчик будет установлен в начальное состояние импульсом с выхода переполнения порогового счетчика 4.

B результате в моменты прихода очередного импульса с выхода переполнения порогового счетчика 4 триггер

12 уже успевает перейти в нулевое ; 35 состояние и тем самым предотвращает очередную начальную установку дополнительного счетчика 9 времени. Поэтому при появлении наклонной температурной площадки (участок IV, 40 фиг. За) счетчик 8 времени будет периодически устанавливаться в начальное состояние импульсами с выхода переполнения порогового счетчика 4, а дополнительный счетчик 9 времени 45 будет осуществлять контроль продолжительности во времени наклонной температурной площадки начиная с момента времени t .

Если продолжительность наклонной 50 температурной . площадки больше установленного порога,, в момент времени 1 =1 + на выходе первого счетчика 9 времени возникает управляющий сигнал, через элемент ИЛИ 18 осуществляющий включение блока 7 цифровой индикации, в котором будет отображен в цифровой форме результат термического анализа, соответствующий температуре металла в момент времени t =t +P .

2 oi

Если продолжительность наклонной температурной площадки меньше требуемого порога С,, начиная с момента времени (фиг. За), когда интервалы времени at между очередными начальными установками счетчика 8 времени станут меньше всличины „, триггер

12 к моменту прихода очередного импульса с выхода переполнения порогового счетчика 4 окажется в единичном состоянии. В результате счетчик 9 времени будет установлен в начальное состояние и управляющий сигнал на его выходе переполнения не образуется. Это значит, что сигнал на включение блока 7 цифровой индикации не будет сформирован.

На фиг. Зб показана термограмма, на которой наклонная температурная площадка (участок II) появилась сразу же после периода прогрева датчика.

При появлении такой термограммы, на которой отсутствует точка излома, счетчик 13 перегрева останется в нулевом состоянии, поскольку на промежуточном выходе переполнения счетчика 8 времени будут возникать импульсы раньше, чем на вход счетчика 13 перегрева придет очередной импульс с выхода переполнения порогового счетчика 4. В результате триггер 14 останется в исходном (нулевом) состоянии, а значит вход счетчика 9 времени будет заблокирован. Тем самым предотвращается возможность передачи в блок 7 цифровой индикации ложного результата при появлении такой термограммы.

Когда на термограмме регистрируется горизонтальная температурная площадка (фиг. Зв), на участках I и ХХ устройство работает так, как это описано выше; .На участке III импульсы на. выходах переполнения порогового счетчика 4 не образуются, поскольку локальные изменения сигнала не превышают порог Е . В резульЪ тате, если продолжительность такой площадки превысит установленный порог, последовательно в моменты

02 времени t =1 + и t, =+ + Г на вью Э "О ходах- переполнения счетчика 8 времени образуются импульсы. Импульс с промежуточного выхода переполнения счетчика 8 времени устанавливает в начальное состояние счетчик 13 пере!

343425

13 грева, а импульс с выхода переполнения счетчика 8 времени устанавливает триггер 15 в единичное состояние и одновременно через элемент ИЛИ 11 поступает на управляющий вход регистw ра 6.

В регистр 6 из реверсивного счетчика 5 заносится код, соответствующий температуре Т " в момент времени t -t + 7 (фиг. 4в). Как только

3 1 02 в момент времени t„отрицательное . приращение температуры относительно температуры Т » станет равным величине d T на выходе счетчика 13 перегрева образуется управляющий сигнал, При этом на выходе элемента И 17 возникает разрешающий потенциал, которыи через элемент ИЛИ 18 осуществит включение блока 7 цифровой индикации, в котором в цифровой форме будет отображен результат термического анализа, соответствующий температуре

Т», например содержание углерода в металле.

Если на термограмме регистрирует— ся переохлаждение металла ниже температуры ликвидуса (фиг. Зг, участок

III) в этот период может произойти запись информации в регистр 6, соответствующая температуре Т». Однако

1 формирование сигнала на включение блока 7 цифровой информации в этот период еще не происходит, поскольку

В момент Времени t 2=t 1+ i предше ствующий моменту времени t 3=11+ б.2, счетчик 13 перегрева будет непременно сброшен в начальное состояние сигналом с промежуточного выхода переполнения счетчика 8 времени, Поэтому, когда за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации температура пробы металла достигнет равновесной температуры Т» Т», в момент

2 1 времени т. — -14+ о2 регистр 6 будет занесена новая ийформация, соответ14 ствующая температуре C». Только в

2 момент времени t, когда содержимое счетчика 13 перегрева станет равным величине lТ, на выходе элемента И 17 будет сформирован управляющий сигнал, который через элемент

ИЛИ 18 осуществит включение блока

7 цифровой индикации. В результате в последнем будет отображен в цифровой форме результат термического анализа, соответствующий температуре Т».

Предлагаемое устройство имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с известным устройством, заключающихся в том, что при работе предлагаемого устройства (в отличие от известного устройства) полностью исключается возможность передачи в блок цифровой индикации ошибочных результатов в случаях, когда на термограмме появляется наклонная температурная площадка без участка перегрева над температурой ликвидуса, т.е. когда регистрируется термограмма, на которой отсутствует точка излома,.а также в случаях, когда на термограмме ликвидуса при работе предлагаемого устройства исключается возможность .передачи информации в блок цифровой индикации до тех пор,,пока за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации температу 5 ра пробы не достигнет равновесной температуры ликвидуса. Поскольку термограммы, на которых отсутствует участок перегрева или же регистрируется переохпаждение, встречаются

40 приблизительно в 20Х случаев, применение предлагаемого устройства для автоматизации термического анализа по сравнению с известным устройством позволяет повысить достоверность ре46 зультатов термического анализа íà 20X„

Т ть

Tz т"

Т

t т, 1343425

Составитель И.Швец

Редактор II.Ãåðåøè Техред М,Дидык Корректор С.Черни

Заказ 4825/50 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4