Устройство для определения концентрации углерода в жидком металле

 

.о . о1-© (11) Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к автоескомю свидетельствю (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено 06.09.74 (21) 2066335/26-25 с присоединением заявки № (51) M. Кл.

G 0l К 25/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.7 9.Бюллетень N 13 (53) УД1< 539.23.9..1(088 8) Дата опубликования описания 08.04,79 (72) Авторы изобретения

Л. С. Файнзильберг и Л. С. Житецкий

Ордена Ленина институт кибернетики АН УССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОН11ЕНТРА11ИИ

УГЛЕРОДА В ЖИДКОМ МЕТАЛЛЕ

Изобретение относится к области физико-химического анализа металлов и сплавов.

Известно устройство для определения концентрации углерода в жидком металле по температуре ликвидуса, сосгояшее из кристаллизатора, датчика температуры, вторичного прибора, преобразователя пере. мешение - унитарный код, узла синхронизации; генератора тактовых импульсов, счетчика времени, порогового счетчика, реверсивного счетчика, регистра и функционального преобразователя.

Недостатками известного устройства являются недостаточная надежность ра« боты устройства и узкая область применения.

Предлагаемое устройство позволяет устрани ь указанные недостатки.

Lleat предлагаемого изобрегенияповышение надежности работы устройства и расширение области его применения.

Llna этого оно дополнительно снабжено триггером, вход которого связан с одним из выходов переполнения порогового счетчика, и двумя схемами совпадений, причем входы первой схемы совпадений подключены своими входами к нулевому выходу триггера, через блок переключателей - к выходам разрядов счетчика времени и через узел синхронизации - к генератору тактовых импульсов, а входы второй схемы совпадений подключены к единичному выходу триггера, через второй блок переключателей - к выходам разрядов счетчика времени и через узел синхронизации - к генератору тактовых импульсов, а выходы схем совпадений - через схему разделения связаны с управляюшим входом регистра.

На чертеже приведена блок-с:хема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для определения концентрации углерода в жидком металле содержит кристаллизагор 1, датчик 2 температуры, вторичный прибор 3, преобразователь 4 перемешение - унитарный код, узел 5 синхронизации, гене655947 где f- частота импульсов на входе счетчика 7 времени. Например, если минималь ная длительность площадки ликвидуса для кривой, не имеющей участок перегрева, принята равной С „ = 9 сек, то при частоте импульсов на входе счетчика времени = 4 Гц, величина l1 35 (двоичный код Й - 100011). Следовательно, для данной настройки переключатели первого, второго и шестого разрядов блока 12 переключателей необходимо подключить к единичным выходам соответствующих разрадов счетчика 7 времени, а остальныек нулевым.

Аналогичным образом с помощью блока

13 переключателей устанавливается код, соответствующий минимальной площадке пиквидуса для кривой, имеющей

° участок перегрева, например, код 1011, соответствующий Я = 3 сек.

Перед началом каждого цикла измерения триггер 17 устанавливается в нуль, что может быть осуществлено, например, с помощью микровыключателя, установленного в крайнем левом положении каретки вторичного прибора. При атом с нулевого выхода триггера 17 подается разрешак>щий потенциал на схему 14 совпадения а с единичного выхода запрещающей потенциал на схему 15 совпадения. Импульсы на выходе переполнения порогового счетчика 8 поступают на шину установки в нуль счетчика 7 времени, в свя ратор 6 тактовых импульсов, счетчик 7 времени, пороговый счетчик 8, реверсивный счетчик 9, регистр 10, функциональный преобразователь 11, блоки 12 и 13 переключателей, схемы 14 и 15 совпадений, 5 схему 16 разделения и триггер 17. Выход функционального преобразователи 11 является выходом устройства.

Схемы совпадений 14 и 15 соединены соответственно через блоки 12 и 13 пе- Ю реключателей с выходами разрядов счетчика 7 времени. В зависимости от положения переключателей блока к схемам совпадений поцключаются выхоцы либо ециницы, либо нули соответствующих раз- рядов счетчика времени, благодаря чему обеспечивается возможность выделения импульса переполнения при любом числе импульсов, поступивших на вхоц счетчика 7 времени. Положение переключате- лей блоков 12 и 13. выбирается при наладке устройства в производственных условиях.

Работа устройства состоит в .спецующем.

В крнсталлизаторе 1 проба жицкого металла охлаждается и при наступлении температуры ликвицуса .начинает кристаллизоваться. Датчик 2 температуры контролирует изменение температуры металла

ЗО во времени. Сигнал с датчика темпера- . туры поступает во вторичный прибор 3.

При етом каретка вторичного прибора будет перемещаться в соответствии с иззу менением температуры металла.

Перемещение каретки вторичного прибора с помощью преобразователя 4 преобразуется в унитарный коц - последовательность электрических импульсов, количество которых пропорционально пере- мещению. В зависимости от направления движения каретки импульсы преобразователя 4 поступают на шину сложения или шину вычитания реверсивного счетчика 9 че45 рез узел 5 синхронизации. В результате в реверсивном счетчике 9 образуется коц текущей температуры металла.

Импульсы от преобразователя 4 через узел 5 синхронизации поступают также на шины сложения и вычитания порогового счетчика 8. Если на вход порогового счетчика 8 (на шину сложения или шину вычитания ) поступит число импульсов, соответствующее некоторой величине "-, то на одном из его выходов переполнения (в зависимости от знака перемещения ка ретки) образуется импульс. Величина представляет собой порог нечувствительности устройства к движению каретки в периоц кристаллизации металла. Имо пульс на выходе переполнения порогового счетчика 8 автоматически устанавливает последний в нуль и поступает на шину установки в нуль счетчика 7 времени.

На вхоц счетчика 7 времени поступа-. ют импульсы от генератора 6 через узел

5 синхронизации. Узел синхронизации предназначен цля раэцеления во времени импульсов от генератора 6 и преобразователя 4, что необходимо для надежной работы устройства.

С помощью блоков 12 и 13 переключателей при нападке устройства устанавливаются два порога по времени," и

Cg причем (ig 0 С . Величина П устанавливаемая на блоке 12 переключателей, представляет собой двоичный код, соответствующий минимальной площадке пиквидуса для кривой, не имеющей участка перегрева. Этот код определяется из соотношения

Н„= С„-1, 655947

40 зи с чем последний будет непрерывно сбрасываться, не успев досчитать до числа П4. Если на кривой охлаждения отсутствует участок перегрева и после начального участка сразу регистрируется 5 площадка, то состояние триггера 17 попрежнему не изменяется. При наступлении площадки пороговый счетчик 8 перестает ,сбрасывать счетчик 7 времени. Если последний досчитает до числа Р,1, что свидетельствует о появлении площадки ликвидуса, то на остальные входы схемы

14 совпадений также поступят разрешаюшие потенциалы. В этом случае следую

15 :.ший импульс генератора проходит через . .схему 14 совпадений и схему 15 разделения и поступает на управляющий вход регистра 10. В последний из реверсивного счетчика 9 заносится код тем20 пературы ликвидуса жидкого металла.

Если на кривой охлаждения регистрируется участок перегрева, то импульсы переполнения образуются на другом выходе порогового счетчика 8, поскольку

25 при этом изменяется направление движения каретки. Первый из этих импульсов устанавливает триггер 17 в единичное состояние..Триггер своими выходами выдает запрешаюший потенциал на схеЗО му 14 совпадений и разрешаюший потенциал на схему 15 совпадений. В этом случае импульс от генератора поступает на управляюший вход регистра 10 через схему 15 совпадений и схему 16 разделе35 ния 16 при установке в счетчике времени числя >)-., которое меньше числа

И4 . B связи с этим на кривой, имеюшей участок перегрева, регистрируется плошадка ликвидуса, имеющая меньшую длительность, чем плошадка ликвидуса на кривой, на которой отсутствует участок перегрева. .Иля преобразования кода температуры ликвидуса, занесенного в регистр 10, в код концентрации углерода в устройстве предусмотрен функциональный преобразователь, реализуюший известную зави симость межпу этими величинами. Код концентрации углерода, образуемый Н8 выходе функционального преобразователя, может быть непосредственно введен в управляюшую вычислительную машину, на цифропечатаюшее устройство или в блок цифровой индикации.

Использование новых элементов и связей выгодно отличает предлагаемое устройство. В устройстве осушествляется автоматическая перестройка парамет ров в процессе измерения в зависимости от характера реальной кривой охлаждения.

Зто позволяет повысить надежность работы устройства с одной стороны эа счет исключения возможности ложного срабатывания на непредставительной нлошадке, а с другой стороны - за счет увеличения количества правильно распознанных площадок ликвидуса. Это расширяет также область применения предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения концентрации углерода в жидком металле по температуре ликвидуса, содержащее кристаллиэатор, датчик температуры, вторичный прибор, связанный с преобраэовавателем перемещение-унитарный код, выходы котороГо через узел синхронизации соединены с шинами сложения и вычитания реверсивного счетчика и порогового счетчика, выходы переполнения которого связаны с шиной установки в нуль счетчика времени, счетный вход которого через узел синхронизации соепинен с генератором тактовых импульсов, а реверсив ный счетчик шинами параллельной передачи кода,. связан с регистром, выход которого соединен с функциональным преобразова- телем, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и расширения области его применения, оно содержит триггер, вход которого связан с одним . из выходов переполнения порогового счетчика и две схемы совпадений, причем входы первой схемы совпадений подключены к нулевому выходу триггера, через блок переключателей — к выходам разрядов счетчика времени и через узел синхронизации — к генератору тактовых импульсов, а входы второй схемы совпадений подключены к единичному выходу триггера, через второй блок переключателей =к выходам разрядов счетчика времени и через узел синхронизации - к генератору тактовых импульсов, а выходы схем совпадений — через схему разделения связаны с управляюшим входом регистра.

655,.И 7 дехи

Составитель С. Беповодченко

Редактор Ь. Павлов Текред 3. Фанта . Корректор С. Шекмар

Заказ 1505/33, Тираж 1059 . Подписное

ПНИИ?1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4