Телевизионное устройство для автоматического регулирования и стабилизации диаметра слитка Советский патент 1975 года по МПК H04N7/02 

1

Изобретение относится к телевизионной автоматике, может быть использовано в металлургической промышленности, в частности при бестигельной зонной плавке полупроводников.

Известны телевизионные устройства для автоматического регулирования и стабилизации диаметра слитка при бестигельной зонной плавке, состоящие из нагревателя, оптической системы, телевизионной камеры, усилителя-ограничителя, видеоконтрольного устройства, программного блока, включающего схему слежения за диаметром слитка, и регулятора растяжения-сжатия слитка.

Цель изобретения - повыщение точности выдерживания заданного диаметра слитка вдоль его оси.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в него введены схема слежения за фронтом кристаллизации слитка, один вход которой соединен с усилителем-ограничителем, другой - со схемой слежения за диаметром слитка, третий - с той же схемой через схему формирования стробирующих импульсов, выполненную на каскадах задержки сигнала, и двухканальная схема формирования сигнала ошибки, первые входы каналов которой соединены с выходом схемы слежения за фронтом кристаллизации, вторые входы - с выходом схемы формирования стробирующих

импульсов, а выходы - с регулятором нагревателя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие

работу устройства по строке; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства по кадру.

Устройство содержит телевизионную камеру 1, усилитель-ограничитель 2, схему слежения за диаметром слитка 3, схему формирования стробирующих импульсов 4 с мультивибраторами 5 и 6, каскадами задержки 7 и мультивибратором 8, схему выделения сигнала фронта кристаллизации 9 с мультивибратором 10 выбора группы рабочих строк в кадре, мультивибратором И выбора числа рабочих строк в кадре, каскадами задержки 12, мультивибратором 13, схемами совпадения 14 и 15, мультивибратором 16 и мультивибратором 17 индикаторного импульса, схему выделения сигнала ошибки 18 со схемами совпадения 19 и 20, мультивибраторами 21 и 22, регулятор нагревателя 23, регулятор «растяжения-сжатия 24, видеоконтрольное устройство 25, индуктор 26.

Работает устройство следующим образом. На мишень телевизионной камеры 1 проецируется изображение расплавленной зоны 27 и ф|ронта кристаллизации 28 полупроводникового слитка 29. Расплавленная зона создается с помощью нагревателя высокочастотн лч) индуктора 26.

Регулируя длительность импульсов а муль тивнбратора 8 и б схемы слежения за диаметром слитка 3 (фиг. 2) по изображению на видеоконтрольном устройстве, предварительно устанавливают электронную метку фронта на его изобрал ении, а метки зоны контроля диаметра - на необходимом расстоянии от метки фронта. Видеосигнал в с телевизионной камеры подается на усилитель-ограничитель 2, где выделяется нерепад яркости, соответствующий фронту кристаллизации. Сигнал поступает на каскады задержки 12, откуда сигнал д идет на схему совнадения 15, где на изображении слитка выбирается анализируемая грунпа строк. Для этого на мультивибратор 10 с переменной длительностью имнульса подается импульс е (фиг. 3) из схемы слел ;ения за диаметром слитка. Регулируя длительность импульса ж мультивибратора 10, можно установить импульс з мультивибратора 11 в необходимом по кадру месте на изображении слитка. На выходе схемы совпадения 15 по кадру появляется сигнал и, совпадающий по форме с сигналом д. Кроме сигнала и на схему совпадения 14 подается импульс к: мультивибратора 13, который запускается задним фронтом импульса а мультивибратора 8. Схема совнадения 14 пропускает сигнал, соответствующий перепаду яркости от фронта кристаллизации, и возможные, последующие по строке выбросы, не пропуская возможные выбросы по строке, предществующие фронту и отстоящие от него на время, большее времени задержки каскадов 12. Сигнал л со схемы совпадения 14 передним фронтом запускает мультивибратор 16 с длительностью импульса м ТмлгтГотроки. Импульс м является единственным за строку. Его передним фронтом, соответствующим задержанному перепаду яркости от фронта кристаллизации, запускается мультивибратор 17 индикаторного импульса, который подается на схемы совпадения 19 и 20 схемы выделения сигнала ощибки 18. На вторые входы схем совнадения 19 и 20 подаются стробирующие импульсы я и о, формируемые следующим образом. Задним фронтом импульса б запускается мультивибратор 8. Во избежание дальнейшей обработки сигнала рассогласования, вызванного сдвигом видеосигнала каскадами 12, импульс а задерживается каскадами 7. Задержанный импульс к подается на схему совпадения 20. Кроме того, его задний фронт запускает мультивибратор сдвига 6, ширина импульса п которого определяет сдвиг селекторного импульса о относительно селекторного импульса н. Селекторные импульсы я и о поочередно по строке открывают схемы совпадения 19 и 20. В зависимости от того, с каким из них совпадает индикаторный импульс р, сигнал появляется либо на выходе схемы совпадения 19 и запускает мультивибратор 21, либо на выходе схемы совнадения 20 и запускает мультивибратор 22. Сигнал с соответствующего мультивибратора поступает к регулятору нагревателя, который «заставляет фронт кристаллизации занять такое место относительно зоны контроля диаметра слитка, чтобы сигнал на выходе схемы формирования сигнала ошибки отсутствовал.

Предмет изобретения

Телевизионное устройство для автоматического регулирования и стабилизации диаметра слитка при бестигельной зонной плавке, состоящее из нагревателя, оптической системы, телевизионной камеры, усилителя-ограничителя, видеоконтрольного устройства, программного блока, включающего схему слежения за диаметром слитка, и регулятора растяжения-сжатия слитка, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выдерживания заданного диаметра слитка вдоль его оси, в него введены схема слежения за фронтом кристаллизации слитка, один вход которой соединен с усилителем-ограничителем, другой - со схемой слежения за диаметром слитка, а третий - с той же схемой через схему формирования стробирующих импульсов, выполненную на каскадах задержки сигнала, и двухканальная схема формирования сигнала ошибки, первые входы каналов которой соединены с выходом схемы слелсения за фронтом кристаллизации, вторые входы - с выходом схемы формирования стробирующих импульсов, а выходы - с peгулятором нагревателя.

-- «Н I

I

Г i 1

L....

j ul и i i Н 4Н--- i-f

«С-ельтм.,

I

vo

7 .i-f / -гтп MM: ТП 4 P4.L. I

{

UJ

ж

jH--f- lu,.:: 1 j

....

™j,,.

,

iiTi Lai -LJiij

5и„.„:

c I

L

I ГЛ rq..---4i I I

i:I :1I

Л

f1

H 0

л p