Цифровое устройство для автоматизации термического анализа Советский патент 1987 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использована для автоматизации обработки сигналов, возникающих в процессе тер- миче ского 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 входом к датчику температуры охлаждающейся пробы металла, генератора тактовых импульсов, узла синхронизации, порогового счетчика, счетчика време- ни, реверсивного счетчика, регистра и блока цифровой индикации ij.

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 ансшиза соответствующего полол ению на термо-- грамме температурной площадки.

В ряде случаев при температуре ликвидуса горизонтальная температурная площадка на термограмме не наблюдается, а лишь происходит заметное уменьиение скорости, охлаждения пробы, в результате чего на термограмме появляется наклонная температурная площадка,В этих случаях результат термического анализа соответствует 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

10

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 наклонной температурной .площадки на термограмме. Если к тому же продолжительность во времени наклонной температурной превысит некоторый порог, задаваемьш настройкой счетчика времени, на его выходе переполнения образуется управляющий сигнал, который осуществляет передачу в ;блок цифровой индикации результата термического анализа пробы.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает требуемую достоверность резуль15

20

25

30

35

40

ку в блок цифровой индикации может быть передан ошибочный результат, не соответствующий температуре ликвидуса. Для иллюстрации такой возможности на фиг. 2.приведены примеры реальньпс 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, нюке, чем температура ликвидуса Те,-9 Термограмма, показанная на фиг.26,

45 иллюстрирует другой возможный случай, когда в процессе охлаждения пробы происходит так называемое переохлаждение металла до некоторой температуры Т, меньшей, чем темпе50 ратура T.q. которое иногда достигает 20 С. При появлении такой термограммы в блок цифровой индикации будет передана информация, соответствующая температуре Tj, которая тех пор, пока скорость охлаждения до- gg также ниже температуры ликвидуса статочно высока, пороговый счетчик -Ь а

постоянно осуществляет сброс в на- Цель., изобретения - повьшение до- чальное состояние счетчиков времени, стоверности контроля результатов тер- вследствие чего эти счетчики не ус- мического анализа.

10

434252

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 наклонной температурной .площадки на термограмме. Если к тому же продолжительность во времени наклонной температурной превысит некоторый порог, задаваемьш настройкой счетчика времени, на его выходе переполнения образуется управляющий сигнал, который осуществляет передачу в ;блок цифровой индикации результата термического анализа пробы.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает требуемую достоверность резуль15

20

25

30

35

40

ку в блок цифровой индикации может быть передан ошибочный результат, не соответствующий температуре ликвидуса. Для иллюстрации такой возможности на фиг. 2.приведены примеры реальньпс 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, нюке, чем температура ликвидуса Те,-9 Термограмма, показанная на фиг.26

45 иллюстрирует другой возможный случай, когда в процессе охлаждения пробы происходит так называемое переохлаждение металла до некоторой температуры Т, меньшей, чем темпе50 ратура T.q. которое иногда достигает 20 С. При появлении такой термограммы в блок цифровой индикации будет передана информация, соответПоставленная .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 элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого тригг гера и первому выходу порогового счетчика импульсов, соединенного вторым выходом с вторым входом первого счбтчика 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 триггеры, второй и третий элементы И и второй элемент ИЛИ, подключенший.выходом к второму входу блока цифровой индикации, первым входом - к второму выходу первого счетчика времени-,, а вторьм входом через второй элемент И - 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 - термограммы, регистрируемые известным устройством; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие принцип

5

0

5

работы устройства; на фиг. 4 - блок- схема блока .синхронизации; на фиг.5- временные 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, порогового счетчика 4 импульсов, реверсивного счетчика 5, регистра 6, блока 7 цифровой индикации, второго 8 и пер- 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 третьего 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 4 частоты, элементы И 25-30. Счетный в-ход триггера 19 и единичные входы триггеров 20 и 22 образуют входы узла синхронизации, а выходы элементов И 28 и 30 и выход .делителя 24 импульсов образуют выходы узла синх- 5 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, элемент1 1 И 0 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 уст- 5 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 времени, а выход элемента-38 связан с входом установки в нуль (Е-входом) счетчика 33 импульсов. Счетчик 33 может быть выполнен, например, на микросхемах К 155 ИЕ5.

Аналого-цифровой преобразователь 1 выполнен в виде преобразователя аналогового сигнала в число-импульс- нь1й (унитарный) код и имеет два выхода - выход, на котором образуются

0

0

5

кодоные импульсы при увеличении аналогового сигнала, и выход, на котором образуются кодовые импульсы при уменьшении аналогового сигнала. Указанные выходы через блок 2 синхрони- за1щи подключены к входам сложения и вычитания реверсивного 5 и порогового 4 счетчиков. Пороговый счетчик 4 построен таким образом, что на его первом выходе переполнения образует- ся импульс, если положительное приращение аналогового сигнала превьшае

заданный порог ,

а на втором выходе переполнения образуется импульс, если отрицательное приращение аналогового сигнала превьшает заданный порог Е„.

Второй счетчик 8 времени построен таким образом, что после его очередной начальной установки на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется 1-1мпульс через некоторое время. С, а на выходе переполнения этого счетчика образуется импульс через время 2,,, равное требуемому порогу по продолжительности для горизонтальной температурной

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 ана15

20,

(- логового сигнала превысит установленный порог 1 Ед , на соответствующем выплощадки, причем €

Oi

01Первый счетчик 9 времени построен таким образом, что после его очеред- ной начальной: установки на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется импульс через время а. на выходе этого счетчика образуется управляющий потенциал че- рез. Время t , равное порогу по продолжительности для наклонной температурной площадки.

30

ходе 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 16.

Блок синхронизации работает следующим образом. При поступлении импульсов (фиг. 5а) от генератора на счет- 35 ный вход триггера 19 этот триггер

последовательно изменяет свое состояние. Сигналы с единичного (фиг. 56) и нулевого (фиг. 5в) выходов тригге- ,ра 19 поступают соответственно на Счетчик 13 времени перегрева пред- 40 входы элементов Е 25 и 26. На вторые ставляет собой нереверсивную пере- входы этих же элементов поступают

счетную схему, построенную таким образом, что на промежуточном выходе переполнения этого счетчика образуется импульс, если содержимое счетчика станет равным некоторому порогу 4Т по перегреву, а на выходе переполнения образуется управляющий по- трнциал, если содержимое счетчика 13 перегрева станет равным некоторому другому,порогу с/Т по переохлаждению

Устройство работает след тощим образом.

В исходном состоянии счетчики 8 и 9 времени, счетчик 13 перегрева и триггеры 14 И 15 устанавливаются в нулевое состояние, а триггер 12 - в единичное. При этом сигнал с единичного выхода триггера 14, поступая

т

10

3434256

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 ана15

20,

(- логового сигнала превысит установленный порог 1 Ед , на соответствующем выимпульсы (фиг. 5а) от генератора. Б результате .на выходах указанных-элементов образуются две серии импульсо

G (фиг. 5г) и G (фиг. 5д), сдвинутые друг относительно друга на половину периода. Частота f следования импульсов серии G равна частоте f, следования импульсов серии G. , при50 чем ,5f, где f - частота следования импульсов, поступающих от генератора.

Импульсы серии G поступают через делитель 24 частоты на выход узла

55 синхронизации, на котором образуется рабочая серия тактовых импульсов G с частотой следования f , определяемой коэффициентом пересчета делителя 24,

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. 5е) поступает.на единич- ньй вход триггера 20. В результате на единичном выходе (фиг. 5ж) этог.о триггера образуется управляющий сигнал, который поступает на второй вход элемента И 27. После изменения состояния триггера 20 в момент поступления на первьш вход элемента И 27 очередного синхронизирующего импульса (фиг. 5г) на выходе этого элемента образуется импульс (фиг. 5з), устанавливающий буферный триггер 21 в единичное состояние,Сигнал с нулевого выхода (фиг. 5и) триггера 21 закрывает элемент И 27, а сигнал с единичного выхода (фиг. 5к) триггера 21 поступает на второй вход элемета 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 ное (нулевое) состояние триггеры 20 и 21, подготавливая их тем самым к приему очередного кодового импульса.

При работе блока синхронизации возможен случай частичного совпадения во времени кодового (фиг, 5е) и синхронизирующего (фиг. 5г)импульсов что может привести к возникновению

на выходе элемента И 27 неполноценного импульса 31 (фиг. 5з), например к возникновению импульса недостаточной продолжительности или недостаточной амплитуды. При возникновении такого неполноценного импульса буферный триггер 21 может оставаться 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 може измениться, на выходе элемента И 27 в указанный момент образуется вто0

5

0

35

рой (полноценный) импульс 32 (фиг. 5з), устанавливающий триггер.

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

в исходное (нулевое) состояние.

Аналогичным образом на триггерах

22и 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, выще, чем максимально возможная частота следования кодовых им- „с пульсов от аналого-цифрового преобразователя.

Когда входы элемента И 36 подкл1о- чены к выходам разрядов счетчика . 33, счетчик 8 времени работает следующим образом.

Положение переключателей блока 35 соответствует двоичному коду числа Пд, связанному с требуемым порогом -jp и частотой f с, генератора импульсов соотношением

-1 .

30

01 о

0-1

Например, если требуемый порог равен 1,9 с, при частоте Гц

число Пц, 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 выкод 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 п, связанному с требуемым порогом -Ьр и частотой f генератора импульсов соотношением

По.-fo

oi

Например,.если требуемый порог uj, равен 4,2 с, при Гц имеем Па,,42 (двоичное число 101010) .Слеовательно, для установки такого поога переключатели второго, четверого .и шестого разрядов блока 34 олжны-быть подключены к единичным выходам соответству10Е1.их разрядов счетчика 33 импульсов а остальные - к нулевым.

При работе предлагаемого устройства на счетный вход счетчика 33 импульсов постоянно поступают импульсы с частотой fр. Однако, если на один з входов элемента ИЛИ 38 поступает импульс, счетчик 33 устанавливается в начальное (нулевое) состояние, «В результате на выходах элементов И 36 и 37 могут образоваться сигналы лишь в том случае, есочи ин- терваа времени dt между приходами импульсов на любой из входов элемента ШШ 38 превысит установленные пороги Сд или Сд,, соответственно.

В период прогрева датчика (не показан) до начальной температуры металла Тр (участок 1, фиг. За) на входы начальной установки счетчика 8 времени будут постоянно поступать импульсы с переполнения порогового счетчика 4 как только локальное изменение злёктрического сигнала датчика превысит порог + р При этом интервалы времени ,-t ( 1 1, 2,,,,,, между дву1- я очереднььми ыо- ментами начальной установки счетчика 8 времени из-за большой скорости изменения сигнала остаются меньпими установленного порога , вследствие чего на промежуточном выходе переполнения этого счетчика импульсы не образуются,

Б период охлаждения металла от температуры Х до температ фы Т (фиг. За) импульсы переполнения будут образовываться на втором выходе переполнения порогового счетчика 4, Эти кмпульсы будут продохсжать устанавливать в начальное состояние счетчик 8 времени. Поскольку на всем этом участке II интервалы времени at . между очередньв-ш момента.ми начальной установки счетчика 8 времени по-прежнему .остаются меньше вёхп-1чи ны С ( высокой скорости oxjiajs- дения)э на этом участке таюке не будут образовываться импульсы на проме-

0

жуточном выходе переполнения счетчика 8 времени.

В результате в момент времени t 5 как только с выхода переполнения порогового счетчика 4 на счетный вход счетчика 13 перегрева поступит число импульсов, равное порогу 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

с 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 oxJ Iaл :дeния металла по-прежнему остается достаточной большой, интервалы

g времени At по-пре;кнему . будут меньше величины t, а значит импульсы на промежуточных выходах переполнения счетчиков 8 и 9 не образуются. При этом ка:здый 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 подтверксдает единичное состояние триггера 12,

В момент в.ремени t (фиг. За) начала кристаплизации металла скорость охлаждения металла уменьшает- Q ся и на термограмме появляется наклонная температурная площадка. При этом интервалы времени it , между дву мя очередными установками в начальное состояние счетчика 8 времени импульса.мн с выхода переполнения порогового счетчика 4 становятся з же больше величины D, В результате в момент времени t,t, на промежуточном выходе переполнения счетчика 8 времени образуется импульс, который устанавливает триггер 12 в нулевое состояние; и элемент И 10 закрь - вается.

Одновременно на промежуточном выходе переполнения дополнительного счетчика 9 времени также образуется импульс, который через элемент ИЛИ 11 поступает на управляющий эход регистра 6. В последний из реверсивно0

5

0

5

11 . 1 го счетчика 5 по шинам параллельной передачи кода заносится .код,соот- ветствующий температуре металла в момент времени

..В момент времени t (фиг. За), когда на выходе переполнения порогового счетчика 4 образуется очередной импульс, этот импульс, устанавлвая по своему заднему фронту тригге 12 в единичное состояние,, не може пройти через закрытый элемент И 10 на вход начальной установки дополнительного счетчика 9 в ремени, поэтому счетчик 9 продолжает подсчет числа тактовых импульсов. В этот же момент времени t счетчик 8 времени будет установлен в начальное состояние тем же самым импульсом с выхода переполнения порогового счетчика 4.

t

Поскольку на всем участке IV термограммы (фиг. За) скорость охлаждения 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 выход переполнения порогового счетчика 4. В результате в моменты прихода очередного импульса с выхода переполнения порогового счетчика 4 триггер 12 уже успевает перейти в нулевое / состояние и тем самым предотвращает очередную начальцую установку дополнительного счетчика 9 времени. Поэтому при появлении наклонной температурной площадки (участок IV, фиг. За) счетчик 8 времени будет периодически устанавливаться в начальное состояние импульсами с выхода переполнения порогового счетчика 4, а дополнительньй счетчик 9 времени будет осуществлять контроль продолжительности во времени наклонной тепературной площадки начиная с момента времени t.

Если продолжительность наклонной температурной - площадки больше установленного порога Ijj,, в момент вре- мени выходе перво.го сче чика 9 времени возникает управляющий сигнал через элемент ИЛИ 18 осу ществляющий включение блока 7 цифровой индикации, в котором будет отображен в цифровой форме результат термического анализа, соответствую

5

гшощад порог 1

12

щий температуре металла в момент вре-. мени tj -t + Г.

Если продолжительность наклонной температурной площадки меньше требуемого порога Ср , начиная с момента времени (фиг. За), когда интервалы времени dt между очередными начальными установками счетчика 8 времени станут меньше величины J, 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. 36 показана термограмма, на которой наклонная температурная площадка (участок II) появ1-шась 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 II устройство работает так, как это описано вьщ1е-. .На участке III импульсы на. выходах переполнения порогового счетчика 4 не образуются, поскольку локальные изменения сигнал а не превьшают порог tE, . В результате, если продолжительность такой площадки превысит установленный

гшощад порог 1

02

времени

последовательно в моменты

на вы. . о,И t,,

ходах- переполнения счетчика 8 времени образуются импульсы. Импульс с промежуточного выхода переполнения счетчика 8 времени устанавливает в начальное состояние счетчик 13 пере13

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

В регистр 6 из реверсивного счетчика 5 заносится код, соответствующий температуре Т в момент времени

фиг. 4в), Как только в момент времени t отрицательное приращение температуры относительно температуры Т станет равным величине (УТ, на выходе счетчика 13 перегрева образуется управляющий сигнал. При этом на выходе элемента И 17 возникает разрешающий потенциал, который через элемент ИЛИ 18 осуществит

134342514

ствующая температуре Т. Только в момент времени t, когда содержимое счетчика 13 перегрева станет равным величине с/Т, 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.

10

15

Предлагаемое устройство имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с известным устройством, заключающихся в том, что при работе предлагаемого устройства (в отличие от

включение блока 7 цифровой индикации, „ известного устройства) полностью исв котором в цифровой форме будет отображен результат термического анализа, соответствующий температуре Т, например содержание углерода в металле.

Если на термограмме регистрируется переохлаждение металла ниже температуры ликвидуса {фиг. Зг, участок III)J в этот период может произойти запись информации в регистр 6, соот- ветствуюп ая температуре Т. Однако формирование сигнала на включение блока 7 цифровой информации в этот период еще не происходит, поскольку в момент времени + J, предше- ствуюид1й моменту времени t,t + 2uj, счетчик 13 перегрева будет непременно сброшен в начальное состояние сигналом с промежуточного выхода переполнения счетчика 8 времени, Поключается возможность передачи в блок цифровой индикации ошибочных результатов в случаях, когда на термограмме появляется наклонная тем2g пературная площадка без участка перегрева над температурой ликвидуса, т.е. когда регистрируется термограм-. ма, 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 переохлаждение, встречаются

30

этому, когда за счет выделения скры- приблизительно в 20% Случаев, приметой теплоты кристаллизации температура пробы металла достигнет равновесной температуры , в момент времени в регистр 6 будет занесена новая информация, соответ

342514

ствующая температуре Т. Только в момент времени t, когда содержимое счетчика 13 перегрева станет равным величине с/Т, 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.

10

Предлагаемое устройство имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с известным устройством, заключающихся в том, что при работе предлагаемого устройства (в отличие от

ключается возможность передачи в блок цифровой индикации ошибочных результатов в случаях, когда на термограмме появляется наклонная темg пературная площадка без участка перегрева над температурой ликвидуса, т.е. когда регистрируется термограм-. ма, 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 температу5 ра пробы не достигнет равновесной температуры ликвидуса. Поскольку термограммы, на которых отсутствует участок перегрева или же регистрируется переохлаждение, встречаются

0

45

нение предлагаемого устройства для автоматизации термического aHajm3a по сравнению с известным устройством позволяет повысить достоверность результатов термического анализа на 20%,,

ii titjf «ii5

t,t, j t t

iftiS.J

т ,flf У

t,tl , , U

25

1

г

д е

т

3

и

н л

Составитель И.Швец Редактор П.Герешй Техред М.ДиДЬЖ

Заказ 4825/50 Тираж 672Подписное

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

Корректор С.Черни