Устройство контроля массы металла, прошедшего через вакуум- камеру при вакуумировании

 

Изобретение может быть использовано при внепечной обработке стали для автоматизации процесса вакуумирования стали в вакуумных установках порционного типа, а также при исследовании процессов вакуумирования. Цель - контроль массы порции металла, заполняющего вакуум-камеру за каждый цикл вакуумирования, и непрерывный контроль массы металла, прошедшего через вакуум-камеру. Это достигается введением в устройство первого и второго блоков памяти, вычитателя, триггера, третьего одновибратора, первого и второго блоков регистрации. Применение устройства позволяет повысить точность контроля и исключить субъективные оценки контроля массы, учесть угар элементов и подачу сыпучих материалов в вакуум-камеру. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК л) 4 С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Устройс гво контроля массы металла, прошедшего через вакуум-камеру при накуумировании, состоит из вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2, погружаемым н ковш 3 с металлом, механизма 4 перемещения вакуум-камеры, кинематически связанного через редуктор 5 с датчиком 6 перемещения, первый выход которого соединен с R-входом счетчика 7 положения, суммирующий (+) и нычитающий (-) входы которого соединены сооТветственно с вторым и третьим выходами датчика перемещения, а разрядные выходы счетчика 7 положения — с первыми входами первой и второй схем

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4376536/23-02 (22) 12.02 88 (46) 23.08.89. Бюл, № 31 (71) Волгоградское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института "Тяжпромзлектропроект" им. Ф,Б.Якубовского (72) А.M.Äóáîâåö (53) 669.054.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № !229585, кл. G 01 С 13/249, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1101455 кл, С 21 С 7/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАССЫ МЕТАЛЛА, ПРОШЕДШЕГО ЧЕРЕЗ ВАКУУМ-КАМЕРУ

ПРИ ВАКУУМИРОВАНИИ (57) Изобретение может быть использовано при внепечной обработке стаИзобретение относится к автоматизации процесса вакуумирования стали в вакуумных установках порционного типа и может быть использовано при исследовании процессов порционного вакуумирования н сталеплавильном производстве для различных марок стали.

Цель изобретения — повышение точности контроля массы порции металла, заполняющего вакуум-камеpv за каждый цикл вакуумирования, осуществление непрерывного контроля массы металла, прошедшего через вакуум-камеру по ходу процесса вакуумирования.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

„„SU„„1502627 А 1

2 ли для автоматизации процесса вакуумирования стали в вакуумных установках порционного типа, а также при исследовании процессов вакуумирования, Цель — контроль массы порции металла, заполняющего вакуум-камеру за каждый цикл вакуумиронания, и непрерывный контроль массы металла, прошедшего через вакуум-камеру. Это достигается введением н устройство первого и второго блоков памяти, вычитателя, триггера, третьего одновибратора, первого и второго блокон регистрации. Применение устройства позволяет повысить точность контроля и исключить субъективные оценки контроля массы, учесть угар элементов и подачу сыпучих материалон в вакуум-камеру. 1 ил.

В качестве датчика 6 перемещения может быть использован любой известный датчик со схемой формирования импульсов на шинах (+) и (-) в зависимости от направления перемещения вакуум-камеры.

Счетчик 7 положения представляет собой схему, выполненную на элементе К.155ИЕ6.

Схемы 8 и 9 совпадения можно выполнить на элементах К555СП1. Одновибраторы 12, 13 и 20 формируют импульсы о данному фронту поступающих сигналов на их выходы и могут

55

3 1502627

8 и 9 совпапения, втор. е входы которых соединены, соответственно, с шиной 10 задания верхнего рабочего положения и с шиной !l задания нижнего рабочего положения, выходы их с входами соответственно первого и второго одновибраторов 12 и 13, датчик 14 массы, соединенный последовательно с аналого-цифровым преобразова-10 телем 15.

В устройство введены первый и второй блоки 16 и 17 памяти, вычитатель

18, триггер 19,,третий одновибратор

20, накапливающий сумматор 21, пер- 15 вый и второй блоки 22 и 23 регистрации. Причем разрядные выходы аналого-цифрового преобразователя 15 соединены с информационными входами первого и второго блоков 16 и 17 па- 20 мяти, управляющие входы которых соединены соответственно с вьжодами первой и второй схем 8 и 9 совпадения.

Выходы первого и второго блоков

16 и 17 пам ти поразрядно соединенв соответственно с первым и вторым входами вычитателя 18, управляющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора 13 и R-входом триггера

19, S-вход которого соединен с выхо- 30 дом первого одновибратора 12, Прямой выход триггера 19 через третий одновибратор 20 соединен с цходами сброса первого и второго блоков

16 и 17 и с управляющим входом накапливающего сумматора 21, информационный вход которого соединен с разрядным выходом вычитателя 18 и входом первого блока 22 регистрации, а информационный выход — с входом 40 второго блока 23 регистрации.

Механизм 4 перемещения вакуум-камеры может иметь различные модификации.

45 быть реализованы на микросхемах типа К155АГ! или К155ЛГЗ.

Датчик 12 массы представляет собой силоизмерительный датчик типа

ДСТ-9035, В качестве аналого-цифрового преобразователя 15 может быть применена микросхема KI108HB1.

Блоки 16 и 17 памяти могут быть реализованы на любых специализированных узлах или на стандартных микросхемах типа К155ИР! или К555ИР26.

Сумматор 21 накапливающего типа может быть реализован на известных схемах с Применением регистров памяти или на специализированных узлах, например, УБСР-ДИ.

В качестве блоков 22 и 23 регистрации могут быть применены цифровые дисплеи или другие узлы.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом процесса вакуумирования вакуум-камеру 1 с всасывающим патрубком 2 из исходного положения опускают в ковш 3 с металлом при помощи механизма 4 перемещения вакуум-камеры, который через редуктор

5 кинематически связан с датчиком 6 перемещения, Настройка механизма 4 производится установкой датчика 6 так, что по

R-входу счетчик 7 положения устанавливается в "0 ° В этот момент торец патрубка 2 входит в металл, а счетчик 7 положения на разрядных выходах имеет нулевой код.

При продолжении опускания вакуумкамеры с всасывающим патрубком 2 в ковш 3 с металлом На втором и третьем выходах датчика 6 перемещения формируются сигналы, которые поступают на суммирующий (+) и вычитающий (-) входы счетчика 7 положения °

На разрядных выходах последнего вырабатывается код, пропорциональный величине перемещения вакуум-камеры

1 с всасывающим патрубком 2. Сформированный на выходах счетчика 7 положения код поступает на первые входы первой и второй схем 8 и 9 совпадения. На вторые входы этих схем совпадения по шинам 10 и 11 задания поступают соответственно верхнее и нижнее рабочие положения. Это задание может поступать либо непосредственно от АСУ ТП при автоматическом режиз7 4 рлзность Г < -С„=Ы является лесей< порции метлллл, поступипшег« влкуум-камеру на обрлботку.

Одновременно второй ол«<пи<брлтс р

13 устанавливает триггер I< в "0" и на выходе третьего однови(рлторл 20 формируется импульс, I;o переднему фронту этого импульса вычисленная масса l< G порции металла иэ вычислителя 18 поступает нл вход нлклпливлющего сумматора 21 и нл первый блок 22 регистрации.

В сумматоре 21 поступившие значения массы ЛС порции металла суммируются с набегающим итогом зл каждый цикл вакуумирования. После каждого очередного вычисления с выхода сумматора 21 информация поступает на второй блок 23 регистрации.

После окончания вычисления по заднему фронту импульса с выхода третьего одновибратора ?О первый и второй блоки 16 и !7 памяти устанавливаются в "0" и устройство готово к следующему циклу влкуумирования.

Для обновления масси порции 5.G обработанного металла в вакуум-камере вакуум-камеру поднимают вверх до заданного верхнего рабочего положения. Г!ри подъеме вакуум-камеры происходит быстрый слив захваченной порции b.G металла в ковш.

Когда торец патрубка достигает уровня погружения, равного заданного верхнему положению, из вакуум-камеры вся захваченнля масса ",îðöèè Д С металла сливается снова в ковш и цикл влкуумирования повторяется. Гновл производится контроль ><лссь< порции металла, засасываемого вакуум-камерой за очередной цикл вакуумирования. Работа устройства повторяется.

Процесс вакуумировлния продолжается до тех пор, когда масса проходимого через вакуум-камеру метллла достигает своего максимального значения.

На втором блоке 23 регистрации отображается суммарная масса металла, прошедшего через вакуум-камеру зл все циклы вакуумирования.

Практическая реализация устройства может быть осуществлена как аппаратным, так и программным путем на программируемом контролере типа

М458.02.

Применение устройствл позволяет контролировать массу порпии металла, поступавшего в вакуум-кл.<еру непо45

5 15026 ме, либо с пульта управления (не показано) в режиме Говет мастеру

По заднему фронту сигналов схем

8 и 9 совпадения первый и второй одновибраторы 12 и 13 формируют импульсы °

С выхода датчика 14 массы сигнал, пропорциональный массе "брутто" ковша с металлом, поступает на вход ана- лого-цифрового преобразователя 15, где преобразуется в цифровой код, При достижении торцом патрубкл 2 уровня погружения в металл, равного заданному по шине 10 верхнему рабоче- 15 му положению, на выходе первой схемы

8 совпадения формируется сигнал. По переднему фронту этого сигнала измерения в этот момент начальная масса

tf II

G<,брутто ковша с металлом переза- 20 писывается в первый блок 16 памяти и хранится в нем, При достижении требуемого разряжения в вакуум-камере 1 патрубок 2 продолжает опускаться в ковш 3 с 25 металлом. С этого момента за счет разности давления в ковше и в вакуумкамере металл из ковша по ходу погружения засасывается через патрубок 2 в вакуум-камеру и заполняет ее ниж- 30 нюю часть. Заполнение вакуум-камеры металлом прекращается, когда торец патрубка достигает глубины погружения, равной заданному по шине 11 нижнему рабочему положению. 3а время по35 гружения патрубка в вакуум-камеру поступит только часть металла (порция) из ковша. Масса этой порции под действием вакуума отрывается от начальной массы брутто ковша с ме- 40 таллом и датчик 14 массы фиксирует уже новое значение С массы "брутто"

2 ковша с металлом.

В этот момент срабатывает вторая схема 9 совпадения и на выходе ее формируется сигнал. По переднему фронту этого сигнала код нового значения G массы брутто" ковша с выхода аналого-цифрового преобразователя

15 переэаписывается во второй блок

17 памяти и хранится в нем до очередного вычисления °

По импульсу, сформированному вторым одновибратором 13, значения масс

G,, С с выходов первого и второго блоков 16 и 17 памяти поступают на входы вычитлтеля 18, где от начальной массы С, "брутто" вычитается новое значение массы С "брутто". Эта

1502627

Эффективность от внедрения устройства определяется за счет повышения качества металла, обеспечения стабильности процесса вакуумирования и его контроля.

Формула изобретения

Составитель А. Абросимов

Тех ред М. Д идык

Корректор И.Муска

Редактор В.Данко

Заказ 5046/35 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

r, Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 средственно по ходу процесса вакуумирования с учетом угара элементов и добавок сыпучих материалов.

При этом повьш ается точность кон5 троля, исключаются субъективные оценки массы, Устройство контроля массы металла, прошедшего через вакуум-камеру при вакуумировании, преимущественно через вакуум-камеру с всасывающим патрубком,>0 погруженным в ковш с металлом, и механизмом перемещения вакуум-камеры, содержащее датчик перемещения, первый вход которо:-о соединен с R-входом реверсивного счетчика, суммирующий (+) и вычитающий (-) входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами датчика перемещения, а разрядные выходы реверсивного счетчика — с первыми входами пер— вой и второй схем совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с шиной задания верхнего рабочего положения и с шиной задания нижнего рабочего положения, а выходы их — с

35 входами соответственно первого и второго одновибраторов, датчик массы, соединенный последовательно с аналого-цифровым преобразователем, накапливающий сумматор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля массы порции металла, заполняющего вакуум-камеру за каждый цикл вакуумирования, и непрерывного контроля массы металла, прошедшего через вакуум-камеру по ходу процесса вакуумирования, в него введены первый и второй блоки памяти, вычитатель, триггер, третий одновибратор, первый и второй блоки регистрации, причем разрядные выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с информационными входами первого и второго блоков памяти, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первой и второй схем совпадения, выходы первого и второго блоков памяти поразрядно соединены соответственно с первым и вторым входами вычитателя, управляющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора и R-входом триг гера, S-вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а прямой выход триггера через третий одновибратор соединен с входами сброса первого и второго блоков памяти и с управляющим входом накапливающего сумматора, информационный выход которого соединен с выходом вычитателя и входом первого блока регистрации, а информационный выход сумматора— с входом второго блока регистрации.