Анализатор содержания углерода в металле Советский патент 1978 года по МПК G01N25/04 

сов, количество которых пропорционально величине линейного перемещения каретки и, следовательно, температуре пробы жидкого металла). При этом в зависимости от перемещения каретки импульсы поступают на один из двух выходов преобразователя 4. Выходы преобразователя 4 соединены со входами триггера знака 12 и через узел синхронизации 5 с шинами сложения и вычитания реверсивного счетчика 9 и пороговогою счетчика 8. Пороговый счетчик 8 имеет два выхода переполнения (по сложению и вычитанию), соединенные со входом установки в нуль счетчика времени 7. Один из выходов переполнения15 порогового счетчика 8 соединен также с нулевым входом триггера площадки 14. Выход генератора 6 через узел синхронизации 5 подключен к счетному входу счетчика времени 7. Выход переполнения последпего20 связан с единичным входом триггера площадкп 14 и через вентиль 15, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триггсра площадки 14, связан с одним из входов установки в нуль порогового счетчика 8 и уп-25 равляющим входом регистра 10. Дешифратор 13 предназначен для формирования управляющих сигналов на его выходах 20-22 в зависимости от кодовых комбинаций на его входах 16-19. Шинамн 16 и 19 он свя-зо

зан соответственно с единичными выходами триггера знака 12 и триггера площадки 14, а шинами 17 и 18 соответственно с выходами разрядов порогового счетчика 8 и реверсивHOiO счетчнка 9.

Выход 20 дешифратора 13 соединен со входом запрета порогового счетчика 8 и с управляющим входом функционального преобразователя И. Выходы 21 и 22 дешифратора 13 соединены соответственно со вторым входом 40 установки в нуль порогового счетчика 8 и входом запрета счетчика времени 7. /анализатор работает следующим образом. В кристаллизаторе i проба жидкого металла охлаждается и при достижении температу- 45 ры ликвидуса начинает кристаллизоваться. Датчик 2 температуры контролирует изменение температуры жидкого металла во времени. Сигнал от датчика 2 поступает во вторичный прибор 3. При этом каретка вторичного 50 прибора будет перемещаться в соответствии с изменением температуры пробы жидкого металла. Перемещение каретки вторичного прибора с помош,ью преобразователя 4 преобразуется 55 в последовательность импульсов, которые через узел синхронизации 5 ноступают в реверсивпый счетчик 9. При перемещении каретки в одну сторону (например, влево) импульсы поступают на шину сложения счетчика 9, а 50 при перемещении в другую сторону (например, вправо)-на шину вычитапия. В. результате в реверсивном счетчике 9 образуется код текущей температуры расплава. Перед началом работы устройства каретка устанавлива- 65 5

межутка времени TG с момента очередного сброса на выходе переполпения счетчика времепи 7 появится импульс. Это произойдет лишь в том случае, если в течение промежутка времени тс не поступит новый импульс сброса от порогового счетчика 8.

сли в период замены кристаллизатора или в период анализа каретка вторичного прибора 3 занимает любое из крайних положений, то ется в одно из крайних положений (например, правое) и реверсивный счетчик устанавливаегся в нуль. Импульсы от преобразователя 4 через узел синхронизации 5 поступают также на шины сложения н вычитания порогового счетчика 8. Последний представляет собой обычный реверсивный счетчик, настраиваемый таким образом, что при поступлении на любой из его входов числа импульсов, соответствующего величине е, на его выходах переполнения по сложению или вычитанию оОразуется имиульс. Величина s представляет собой норог нечувствительности к колебаниям температуры жидкого металла в период кристаллизации. Импульс на выходе переполнения порогового счетчика 8 автоматически устанавливает последний в нуль и ноступает на вход установки в нуль счетчика времени 7. счетный вход счетчика времени 7 поступают импульсы от генератора б через узел синхронизации 5. Узел синхронизации предназначен для разделения во времени импульсов от генератора б и преобразователя 4, что необходимо для надежной работы устройства, После каждого сброса счетчика времени 7 импульсом с выхода переполнения порогового счетчика 8, счетчик времени 7 начинает новый отсчет времени - считает импульсы генератора 6. По окончании онределенного про реверсивиом счетчике У ооразуются коды, соответствующие этим полол ениям. При этом дешифратор 13, связанный шинами 18 с выходами разрядов реверсивного счетчика 9, форл1ирует сигиал на выходе 22, который поступает на шипу запрета счетчика времени 7. Благодаря этому блокируется возможность образования импульса переполнения на выходе счетчика времени 7 независимо от времени. в течение которого каретка паходится в краи - положениях, При перемещении каретки на начальном участке кривой охлаледения пробы металла (участок А-Б на фиг. 2) импульсы переполнения порогового счетчика 8 устанавливают площадкп 14 в нулевое состояние. Последний своим нулевым выходом, связанным с управляющим входом вентиля 15, готовит цепь прохождения сигнала с выхода переполнения счетчика времени 7 через вентиль 15 на управляющий вход регистра 10. Одпако на участках кривой, где отсутствуют площадки (участки А-Б и Б-Ж кривой фиг. 2а и участки А-Б и Г-Д кривой фиг. 26), счетчик времени 7 будет постоянно сбрасываться импульсами переполпения порогового счетчика 8, не успев переполниться. При появлении первой площадки внутри шкалы (участок Ж-И кривой фиг. 2а и участок Д-Е кривой фиг. 26) импульсы на выходе переполнения порогового счетчика 8 не образуются, так как колебания каретки не превышают величины ±е. В этих случаях счетчик времени 7 сбрасываться не будет, и по истечении промежутка времени TO на его выходе переполнения образуется импульс, поступаюш,ий через вентиль 15 на управляюш,ий вход регистра 10. В последний заносится код, соответствуюш,ий площадке. Этот же импульс поступает па вход установки в нуль порогового счетчика 8. Последний сбрасывается в нуль и начинает отсчет перемещения каретки после регистрации площадки. Импульс переполнения счетчика времени 7 устанавливает также триггер площадки 14 в единичное состояние. Последний своим единичным выходом но шине 19 выдает сигнал «Площадка в дешифратор 13.

Если каретка вторичного прибора после выдачи сигнала «Площадка переместится влево (в сторону уменьшения температуры) на величину +е, то на информационных щинах 17 порогового счетчика 8 образуется соответствующий код, поступающий в дешифратор 13. Г1ри совпадении кода +е и сигнала «Площадка дещифратор 13 на своем выходе 20 формирует сигнал «Ликвидус, означающий, что код температуры, занесенный в регистр 10 соответствует площадке ликвидуса. Сигнал «Ликвидус поступает па вход запрета счета порогового счетчика 8, в связи с чем при дальнейщем Н1;ремещении каретки пороговый счетчик не считает, благодаря чему сигнал «Лпквпдус блокируется. Кроме того, сигнал «Лпквидус поступает па управляющий вход функционального преобразователя И, который преобразую но известной зависимости код температуры ликвидуса в код содержания углерода и выдает этот код на выход устройства.

Если же после выдачи сигпала «Площадка каретка вторичного прибора перемещается вправо (в сторону увеличения температуры), что свидетельствует о том, что была зарегистрирована ложная площадка, соответствующая периоду переохлаждения (см. участок Д-Е кривой на фиг. 26), то сигнал на выходе переполнения по вычитанию порогового счетчика 8 поступит на нулевой вход триггера площадки. 11ри этом сигнал «Площадка анулируется и устройство продолжает поиск повой площадки. Прп паступлеппп периода кристаллизации (участок Ж-И кривой на фиг. 26) на выходе переполнения счетчика времени 7 образуется импульс, который заносит в регистр 10 код температуры ликвидуса и снова устанавливает триггер площадки 14 в единичное состояние. Как только каретка переместится на величину +е, дешифратор 13

формирует на выходе 20 сигнал «Ликвидус, ооеснечивающии выдачу кода содержания уг. на выход устройства. Сигнал «Ликвидус сохраняется при дальнеишем движении каретки (па участке К-Л кривых фиг. 2).

Как только каретка начнет движение с крайнего левого ноложення, триггер знака 12 устанавливается в единичное состояние. При

совпадении кода, соответствующего крайнему левому положению каретки (код на информационных щинах 18 реверсивного счетчика 9 и единичного состояния триггера знака 12) сигнал на щипе 15 дешифратора 13 формирует

на выходе 21 сигнал, поступающий па второй вход установки в нуль порогового счетчика 8. Последний устанавливается в нуль, благодаря чему сигнал «Ликвидус апулируется и устройство возвращается в исходное состояние.

1аким образом, нредложенное устройство нозволяет автоматически обнаружить истинную площадку ликвидуса на кривой охлаждения нробы металла и отличить ее от аналог11ч;юи нлощадкн соотвехствующей периоду переохлаждения, что существенно повыщает надежность раОоты устройства. Кроме того, в предложенном устройстве предотвращается возможность ложного срабатывания в крайних ноложенпях каретки, что повыщает на дежность работы как в период анализа, так п при замене использованного кристаллизатора.

Формула изобретения

Анализатор содержания углерода в металле, содержащий кристаллизатор, датчик темнературы, вторичный прибор, преобразователь перемещения в код, узел синхронизации, генератор тактовых имиульсов, счетчик времени, пороговый и реверсивный счетчики, регистр и функциональный нреобразователь, о тличающийся тем, что, с целью новышения надежности измерений, в него введен дешифратор, имеющий три выхода и подключенный к выходам порогового и реверсивного счетчика, а также к единичным выходам первого и второго триггера, первый выход дещифратора связан со входом запрета счетчика времени,

второй - со входом установки в нуль порогового счетчика, третий - со входом запрета порогового счетчика и с уиравляющпм входом фупкциопального преобразователя, причем выход переполнения счетчика времени

соединен с единичным входом второго триггера, и через ключ - со вторым входом установки в нуль порогового счетчика п управляющим входом регистра, управляющпй вход ключа связап с нулевым выходом второго

триггера, нулевой вход которого соединен с выходом переполнения порогового счетчпка, а входы первого триггера соединены с выходами преобразователя перемещения в код.

Го

vsni/vHv ffOTidau

pg

CO

3 & ndoiacni/i/iij.3nci DH3k/n nsntniH-D gordsu