Устройство для анализа состояния фурменной зоны доменной печи Советский патент 1975 года по МПК C21B7/24 

цепь 12 выходного сигнала и индикатор-регистратор 13 средней мощности единичного отклонения.

С целью изменения непосредственно в цроцеосе работы скользящего интервала времени, на котором измеряются Показатели характера движения материалов Перед фурмой, блок 5 скользящего измерения интегральной мощности и блок 6 скользящего измерения количества отклонений соединены с блоком 14 задания интервала времени.

Блок 5 скользящего измерения интегральной мощности выполнен в виде частотно-импульсного модулятора 15, соединенного с основным входом первого последовательного регистра 16 сдвига, образованного ячейками }7, собранными из элементов с двумя устойчивыми состояниями. СдвИГовый вход регистра 16 сдвига подключен к выходу генератора 18 лродвигающих импульсов, а выходы ячеек 17 указанного регистра сдвига подсоединены к сумматору 19 состояния этих ячеек, причем блок 14 задания интервала времени подключен к генератору 18 продвигающих импульсов и (К сумматору 19 состояния ячеек последовательного регистра.

Блок 6 скользящего измерения количества отклонений выполнен в «иде формирователя 20 импульсов, соединенного с основным входом второго последовательного регистра

21сдвига, образованного ячейками 22, собранными из элементов с двумя устойчивыми состояниями; сдвиговый вход регистра 21 сдвига (Подключен к выходу генератора 23 продвигающих импульсов, а выходы ячеек

22указанного регистра сдвига подсоединены к сумматору 24 состояния этих ячеек; причем блок 14 задания интервала времени подключен к генератору 23 продвигающих им1пульсов и к сумматору 24 состояния ячеек последовательного регистра.

Устройство работает следующим образом.

Пирометр 1 воспринимает излучение из фурменной зоны и его выходной сигнал в общем случае является нелинейной функцией температуры этой зоны.

iB блоке линеаризации 2 поступающий на его вход выходной сигнал пирометра / преобразуется таким образом, что текущее значение выходного сигнала И(t) блока 2 линеаризации пропорционально значению температуры фур.менной зоны T(t):

u(t) KT(t),

где /С - коэффициент пропорциональности.

Сигнал и (t) с выхода блока 2 линеаризации поступает на вход блока 5 скользящего интегрального усреднения, выходной сигнал С/с (О которого пропорционален скользящему интегральному среднему значению температуры фурменной зоны Г(/,Ту), т. е.

t/c( 7(т)Л /С,Г(/,т,),

|где Ki - коэффициент пропорциональности; Ту - интервал скользящего интегрального усреднения.

Сигнал U(t) с выхода блока 2 линеаризации и сигнал f/c (t) с выхода блока 3 скользящего интегрального усреднения поступают на вход блока 4 вычитания и выпрямления, где осуществляется операция вычитания сигнала Uc{t) из сигнала U(t) и выпрямления получившейся, разности сигналов.

Выходной сигнал U„ (t) блока 4 вычитания и выпрямления, нропорциональный абсолютной величине отклонения текущего значения температуры фурменной зоны от ее скользящего интегрального среднего значения (t) I,

U,(i) U(,(t .,T(t)-T(t) (t)

поступает на вход частотно-импульсного модулятора 15 и формирователя 20 импульсов. Частотно-импульсный модулятор 15 преобразует поступающий на его вход выходной сигнал 1/в (t блока 4 вычитания и выпрямления в последовательность импульсов, период Тг повторения (Которых связан с абсолютной величиной отклонения текущего значения температуры фурменной зоны от ее скользящего интегрального значения следующим соотнощением:

С T()-T( U,,,

где С - коэффициент пропорциональности;

f/n - порог срабатывания частотно-импульсного модулятора.

Частотный сигнал с выхода частотно-импульсного модулятора 15 -поступает на основной сход первого последовательного регистра сдвига 16, где осуществляется последовательная запись и продвижение записанной информащии с помощью продвигающих им-пульсов, поступающих с выхода генератора 18 продвигающих импульсов. Частота следования прод1Игак)П1их импульсов / п, должна быть больще максимальной частоты следования выходных импульсов частотно-импульсного модулятора /г, Т. е. /п, f;.

Количество ячеек 17 регистра 16 выбирается из условия:

NI То -/щ,

где /щ - частота следования продвигающих импульсов;

TO - скользящий интервал времени, на мотором из1М9ряютоя пок-азатели характера движения материалов перед фурмой, сек.

Следовательно, в любой момент времени

/ из NI ячеек 17 регистра J6 «i (/,то) ячеек

будет находиться в воз бужденном состоянии, где ni(,To) - количество нмпульсоз, посту пивших с выхода модулятора 15 на основной вход последовательного регистра 16 в .интервале времени от /-TO до t - определяется соотношением: «.( :АГда. .оА7(0. Вывод информации о количестве ni(/,To) ячеек 17 регистра -16, находящихся в возбужденном состоянии, осуществляется иараллельно со всех выходов ячеек с помощью сумматора 19, выходной аналоговый сигнал которого пропорционален числу ni(t,io): /,(0 Si-n,(/,To), где Si - коэффициент пропорциональности. Следовательно, выходной сигнал U(t сумматора 19 состояния ячеек последовательного регистра 16 связан с величиной отклонения текущего значения температуры фурменной зоны от ее скользящего интегрального среднего значения следующим соотнощением: U,(t} -S,-.,(t} , т. е. в цепь 7 выходного сигнала и на вход индикатор-регистратора 8 поступает сигнал, пропорциональный интегральной на скользящем интервале времени мощ-ности отклонений текущего значения температуры фурменной зоны от ее скользящего среднего значения. Формирователь 20 имиульсов преобразует поступающий на его вход выходной сигнал f/8 (/) блока 4 вычитания и выпрямления в последовательность «мпульсов, связанную с сигналом Us(t} следующим соотношением: I У„ при U,(t и, 10 при LI,(,, ..я- jSjfK: Т. е. при каждом отклонении U(t), превышающем заданный порог срабатывания формирователя импульсов Uo, на выходе регистра 21 появляется импульс с амплитудой /„. Последовательность импульсов с выхода формирователя 20 поступает на основной вход второго последовательного регистра сдвига 21, работа которого апалогична описанной выше для регистра сдвига 16. Количество NZ ячеек 22 регистра 2.1 выбирается из условия То /„, , где /п, - частота следования выходных импульсов генератора 23 продвигающих импульсов, которая долЖна быть больше максимальной частоты следования выходных импульсов формирователя 20. Следовательно, в любой момент времени / из Д2 ячеек 22 регистра 21 Л (/,то) ячеек будет находиться в возбужденном состоянии, где jV(/,To) - количество превышающих заданную .величину отклонения текушего значения температуры фурменной зоны от ее скользяшего интегрального среднего значения в интервале времени от /-TO до /. Вывод информацией о количестве jV(/,To) ячеек 22 регистра 21, находящихся в возбужденном состоян1 И, осушествляется лараллельно со всех выходов ячеек с помощью сумматора 24, выходной аналоговый сигнал U-2{t} которого пропорционален числу Л (/,то). t/2(0 (/,To), где S2 - коэффициент пропорциональности. Таким образом, в цепь 9 выходного снгнала и на вход индикатора-регистратора 10 поступает сигнал, пропорциональный количеству превышающих на скользящем интервале времени TO заданную величину отклонеиий текущего значения температуры фурменной зоны от ее скользящего среднего значения. Сигналы lJ(t} с выхода сумматора 19 и U(t) С выхода сумматора 24 поступают на вход блока деления //, где осуществляется операция деления согласно соотношению: ,(0 CS, и„3, Л ( о) т. е. в цепь 12 выходного сигнала и на вход индикатор-регистратора /5 поступает сигнал, пропорциональный средней на скользящем интервале времени мощности единичного отклонения текущего значения температуры Фурмьнной зоны от ее скользящего интегрального среднего значения. Вел1ичина интервала времени TO, на котором измеряются количественные показатели характера движепия материалов перед фурмои, определяется соотнощеиием: 1 Л о - f- - -f- / ni/ П Изменение интервала времени TO осуществляется с помощью блока 14 задания интервала времени, который шоздействует на генераторы 18 и 23 продвигающих импульсов, лзменяя частоты /щ и /„ следования продвигающих импульсов, и на сумматоры 19 п 24 состояния ячеек 17, 22 последовательных регистров 16, 21, изменяя коэффициенты преобразования Si И So. Воздействие блока 14 заДания интервала времени иа параметры /„,, п,. Si и S2 осуществляется таким образом, тобы выполнялись условия: - - const