Способ распознавания площадки ликвидуса на термограмме Советский патент 1980 года по МПК G01N25/06 

1

Изобретение относится к физико-химическому анализу металлов и сплавов и может быть использовано в черной металлургии для определения концентрации углерода в жидкой стали по 5 термогрс1Мме охлаждения.

В черной металлургии широко используется термографический анализ концентрации углерода в жидкой стали, основанный на существовании зависимое- ти между температурой начала кристаллизации металла (температурой ликвидуса) и концентрацией углерода в металле. Температуру ликвидуса определяют по положению характерной площадки S ликвидуса на термограмме охлаждения пробы жидкого металла. Таким образом, термографический анализ сводится к распознаванию (обнаружению) площадки ликвидуса на термограмме 1, 20

Поскольку на реальных термограммах помимо площадки ликвидуса .могут появляться так называемые ложные площадки, обусловленные не фазовым превращением в металле ,а; влиянием случайных возму-25 щений, например резким изменением условий теплообмена, то эффективность термического анализа определяется главным образом надежностью распознавания площадки ликвидуса на TepMorpaM-i

ме, т.е. вероятностью безошибочных решений, причем ошибочным решением будет как пропуск истинной Ттлощадки .ликвидуса, так и принятие решения на . ложной площадке.

Наиболее близким к предлагаемому является Способ распознавания площашки ликвидуса на термограмме, заключающийся в том, что измеряют продо.гтжительность температурной площадки и сравнивают эту величину с постоянным порогом по времениС. При этом температурная площадка распознается как площадка .гшквидуса, если е продолжительность: ; превысит порог 1 . В противном случае площадка считается ложной 21 .

Известный способ, однако, не обеспечивает достаточную надежность распознавания, что является его недостатком .

Цель изобретения - повыиюние надежности распознавания площадки ликвидуса на термограмме.

Указанная цель достигается тем, что дополнительно измеряют текущее приращение температуры металла относительно максимальной температуры на термограмме и текущее время от начала измерения и непрерывно изменяют величину порога по времени в соответствии с изменением приращения температуры металла относительно макси мальной температуры на термограмме, с изменением времени от начала измере ния и с изменением: текущей температуры металла. Использование совокупности основных признаков термограммы позволяет уменьшить верс тность пропуска истинной площадки ликвидуса на термограмме и принятия ошибочных решений на ложных температурных площадках. На чертеже приведен один из возможных вариантов реализации предлагае мого способа распознавания площадки ликвидуса в процессе регистрации термограммы и ее характерный вид. Предлагаемый способ распознавания площадки ликвидуса на термограмме со тоит в следующем. В процессе охлаждения пробы жидко го металла регистрируется термрграмм представляющая собой график изменени текущей температуры металла во време (t), (f) где Т - текущая температура металла t- - время, с. При регистрации термограммы непре рывно измеряют текущее приргицение температуры металла дт |относительно максимальной температуры на термограм ме и текущее время измерения от начала измерения . Величины-Т ЛТ и. вводят и блок 1 изменения : порога. По совокупности введенных в блок 1 величин определяется текущее значение порога по времени Т в соот ветствии с выражением (,. ti ФункцияF, заложенная в блок 1, имеет такой вид, что для каждого фиксирован ного значения текущей температуры Т порог по времени tt будет минимальном если параметрыдт и t равны некоторым оптимальным значениям:,лТдр Kt. При всех других значениях параметров дТ вели ина порога по времени 15удетбольше. Кроме того, с увеличен|1ем температуры J Порог по времени С. увеличивается. Функциональная зависимость (2), связьшагацая величину порога во времени t с основными параметрами термограммы, задается на основании статистической обработки реальных термограм обеспечивающей минимальную ошибку распознавания. Как только на термограмме появляется температурная площадка, измеряют ее продолжи тел ь нос т btj. Измеренную продолжительность сравнивают с величиной порога по времени , соответствующему моменту появления площад ки. Сравнение осуществляют в блоке 2 сравнения. Если продолжительность площадки t превышает порог Т i, то на выходе порогового узла 3 появляется сигнал, свидетельствующий о том, что данная площадка распознается как площадка ликвидуса. Если же продолжительность Т окажется меньше порога по времени ч , то сигнал на выходе порогового узла 3 отсутствует и это значит, что зарегистрированная площадка распознается как ложная. Пример. Температурная площадка, продолжительность которой равна -40, зарегистрирована на уровне температуры 1510°С. Перегрев металла над площадкой составляет 12°С, время от начала измерения до появления площадки равно 5с. Величина порога по време.чи.для данных параметров составляет t 3с. Следовательно, зарегистрированная площадка является площадкой ликвидуса, так как ее продолжительность превышает порог по времени. П р и м е р 2. Температурная площадка, продолжительность которой равна 4с, зарегистрирована на уровне температуры . Перегрев металла, над площадкой составляет , время от начала измерения до появления площадки равно 5с. Величина по времени для данных параметров составляет T tr5c. следовательно, зарегистрированная площадка является ложной, несмотря на. то, что ее продолжительность также, как и в примере 1, равна 4с. Для параметров данного примера площадкой ликвидуса является лишь площадка, продолжительной которой превмлает 5с. Из рассмотренных примеров видно, что температурные площадки одинаковой продолжительности могут быть отнесены как к площадкам ликвидуса, так и к ложным площад кам, В зависимости от характера регистрируемой термограммы. flpii этом, чем больше параметры термограммы (величина перегрева металла над площадкой и время от начала измерения до появления площадки) отклоняются от их оптимальных значений, тем большие ,.требования предъявляются к продолжительности площадки ликвидуса при распознавании. Использование совокупности основных параметров термограммы (величины перегрева металла над площадкой, времени от начала измерения до появления площадки и уровня температуры, соответствуквдего площадке) выгодно отличает предлагаемый способ распознавания площадки ликвидуса от известного и позволяет повысить надежность распознавания. Это обеспечивает повышение эффективности термического анализа концентрации углерода в стали на 10-15%, что в итоге сказывается на производительности сталеплавильных агрегатов и качестве выплавляемого металла.

Формула изобретения

Способ распознавания площадки ликвидуса на термограмме охлаждения жидкого металла, состоящий в том, что: измеряют продолжительность температурной площадки и сравнивают измеренную продолжительность с величиной порога по времени, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности распо-знавания, дополнительно измеряют текущее приращение температуры металла относительно максимальной температуры lia термограмме, а также текущее время от начала измерения и непрерывно изменяют величину порога по времени в соответствии G изменением приращения температуры металла относительно максимальной температуры на термограмме, с изменением времени от начала измерения и с изменением текущей температуры металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ГДР 98160, кл. G 01 N 25/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

478236, кл. G 01 N 25/06, 1973 (прототип) , .