SU1742691A1 - Analyzer of silicon contents in liquid pig iron - Google Patents
Analyzer of silicon contents in liquid pig iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1742691A1 SU1742691A1 SU904854658A SU4854658A SU1742691A1 SU 1742691 A1 SU1742691 A1 SU 1742691A1 SU 904854658 A SU904854658 A SU 904854658A SU 4854658 A SU4854658 A SU 4854658A SU 1742691 A1 SU1742691 A1 SU 1742691A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- counter
- output
- analog
- buffer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Использование: в черной металлургии и литейном производстве дл оперативного содержани кремни в расплавленном чугуне . Сущность изобретени : дл обеспечени автоматического ввода в показани устройства коррекции на содержание фосфора в расплаве, что обеспечивает повышение точности определени содержани кремни по температуре солидуса и расширение области применени устройства. Цифровой анализатор содержит взаимосв занные аналого-цифровой преобразователь, пороговый счетчик, первый буферный счетчик, счетчик времени, первый двоичный умножитель , второй двоичных умножитель, счетчик результата, второй буферный счетчик, за- датчик содержани фосфора, первый дешифратор нул , второй дешифратор нул , триггер, первый элемент И, второй элемент И, элемент ИЛИ и блок цифровой индикации.Usage: in ferrous metallurgy and foundry industry for operational silicon content in molten iron. SUMMARY OF THE INVENTION: To provide an automatic input to the readings of a phosphorus correction device in the melt, which improves the accuracy of determining the silicon content based on the solidus temperature and expanding the application area of the device. Digital analyzer contains interconnected analog-digital converter, threshold counter, first buffer counter, time counter, first binary multiplier, second binary multiplier, result counter, second buffer counter, phosphorus count sensor, first zero decoder, second decoder zero, trigger , the first element And, the second element And, the element OR, and the block of digital display.
Description
(Л(L
СWITH
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в черной металлургии и литейном производстве дл оперативного анализа содержани кремни в расплавленном чугуне по кривой охлаждени его пробы.The invention relates to computing and can be used in ferrous metallurgy and foundry for rapid analysis of the silicon content in molten iron according to the cooling curve of its sample.
Известно устройство дл определени содержани кремни в жидком чугуне по кривой охлаждени , содержащее взаимосв занные датчик температуры, аналого- цифровой преобразователь, генератор импульсов, блок синхронизации, счетчик времени, дискриминатор локальных приращений , три реверсивные счетчика,.триггер и логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Данное устройство обеспечивает определение содержани кремни в расплаве путем автоматической обработки кривой охлаждени его пробы (термограммы) и обнаружени наA device is known for determining the silicon content in liquid iron from a cooling curve, comprising an interconnected temperature sensor, an analog-digital converter, a pulse generator, a synchronization unit, a time counter, a discriminator of local increments, three reversible counters, a trigger and logic elements AND, OR, NOT. This device provides the determination of the silicon content in the melt by automatically processing the sample cooling curve (thermogram) and detecting
ней своеобразных аномальных участков (температурных площадок), возникающих при температурах ликвидуса (начала кристаллизации ) и солидуса (окончани кристаллизации ) вследствие экзотермических эффектов фазовыых превращений. Однако данное устройство работоспособно лишь в тех случа х, когда при температурах ликвидуса и солидуса на кривой охлаждени не- людаютс отчетливые горизонтальные температурные площадки, что сужает область применени устройства.there are peculiar anomalous areas (temperature pads) arising at liquidus temperatures (onset of crystallization) and solidus (crystallization termination) due to the exothermic effects of phase transformations. However, this device is operable only in those cases when distinct liquid horizontal temperature sites are not observed at the liquidus and solidus temperatures on the cooling curve, which narrows the field of application of the device.
Наиболее близким к за вл емому по технической сущности вл етс устройство, которое содержит аналого-цифровой преобразователь , вход которого вл етс входом устройства, пороговый счетчик, входы сложени и вычитани которого подключены к первому и второму кодовых импульсов анаvlThe closest to the claimed technical entity is a device that contains an analog-to-digital converter, whose input is the device input, a threshold counter, the addition and subtraction inputs of which are connected to the first and second code pulses anvl
4four
Ю ОYu O
чэChe
лого-цифрового преобразовател , первый выход тактовых импульсов которого подключен к счетному входу первого счетчика времени и первым входом первого элемена И, выход которого соединен с входом второго счетчика времени, промежуточный выход переполнени которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, счетчик перегрева и первый триггер, вход которого подключен к выходу счетчика перегрева, а выход - к второму входу первого элемента И, первый выход переполнени порогового счетчика подключен к первым входам начальной установки первог и второго счетчиков времени , второй выход переполнени порогового счетчика подключен к входу счетчика перегрева , второму входу начальной установки первого счетчика времени, первому входу второго триггера и первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к входу второго триггера, а выход - к второму входу начальной установки второго счетчика времени, промежуточный выход переполнени первого счетчика времени св зан с вторым входом второго триггераи входом начальной установки счетчика перегрева , второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход переполнени первого счетчика времени подключен к входу третьего триггера и второму входу элемента ИЛИ, три блока цифровой индикации, выходы которых вл ютс выходами устройства, три двоичный умножител , три счетчика результата, четвертый и п тый элементы И, буферный счетчик и дешифратор нул , вход которого подключен к выходу буферного счетчика, информационный вход которого соединен с выходом параллельного кода аналого-цифрового преобразовател , а управл ющий вход - с выходом лемента ИЛИ, выход переполнени второго счетчика времени подключе к второму входу третьего элемента И и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого св зан с вторым выходом тактовых импульсов аналого-цифрового преоб- разовател , третий вход соединен с выходом дешифратора нул , а выход четвертого элемента И соединен со счетным входом буферного счетчика и входами первого, второго и третьего двоичных умножителей , выход первого двоичного умножител подключен к входу первого счетчика результата, выход которого св зан с входом первого блока цифровой индикации, выходы второго двоичного умножител соединены с входами сдржени и вычитани второго счетчика результата, выход которого подключен х входу второго блока цифровой индикации , выходы третьего двоичногоa logo-digital converter, the first clock output of which is connected to the counting input of the first time counter and the first input of the first element AND, the output of which is connected to the input of the second time counter, the intermediate overflow output of which is connected to the first input of the OR element, the overheating counter and the first trigger, the input of which is connected to the output of the overheating counter, and the output to the second input of the first element I, the first overflow output of the threshold counter is connected to the first inputs of the initial installation of the first and The second time counter, the second overflow output of the threshold counter is connected to the input of the overheating counter, the second input of the first time counter, the first input of the second trigger and the first input of the second element, the second input of which is connected to the second input of the initial trigger. setting the second time counter, the intermediate overflow output of the first time counter is connected to the second input of the second trigger and the initial installation input of the overheating counter, the second output of which is under The key is connected to the first input of the third element AND, the overflow output of the first time counter is connected to the input of the third trigger and the second input of the OR element, three digital display units whose outputs are device outputs, three binary multipliers, three result counters, fourth and fifth elements AND , a buffer counter and a zero decoder, the input of which is connected to the output of the buffer counter, whose information input is connected to the output of the parallel code of the analog-to-digital converter, and the control input - to the output of the AND input LI, the overflow output of the second time counter is connected to the second input of the third element I and the first input of the fourth element I, the second input of which is connected to the second output of the clock pulses of the analog-digital converter, the third input is connected to the output of the decoder zero, and the output of the fourth element And connected to the counting input of the buffer counter and the inputs of the first, second, and third binary multipliers, the output of the first binary multiplier is connected to the input of the first result counter, the output of which is connected to the input of the first digital display unit, the outputs of the second binary multiplier are connected to the inputs of the subtraction and subtraction of the second result counter, the output of which is connected to the input of the second digital display unit, the outputs of the third binary
умножител подключен к входам сложени и вычитани третьего счетчика результата, выход которого соединен с входом третьего блока цифровой индикации, выход третьегоthe multiplier is connected to the inputs of the addition and subtraction of the third result counter, the output of which is connected to the input of the third digital display unit, the output of the third
триггера соединен с первым входом п того элемента И, выход третьего элемента и св зан с вторым входом п того элемента И, блокирующим входом счетчика перегрева, управл ющим входом первого блока цифровой индикации и с управл ющими входами первого, второго и третьего двоичных умножителей , а выход п того элемента И подключен к управл ющим входам второго и третьего блоков цифровой индикацииthe trigger is connected to the first input of the fifth element I, the output of the third element and is connected with the second input of the fifth element I, the blocking input of the overheating counter, the control input of the first digital display unit and the control inputs of the first, second and third binary multipliers, and the output of the fifth element And is connected to the control inputs of the second and third digital display units
Данное устройство позвол ете высокой степенью надежности проводить обработку термограмм, на которых аномальный участок , по вл ющийс при температуре ликвидуса , имеет вид наклонной температурнойThis device allows a high degree of reliability to carry out the processing of thermograms in which the anomalous portion appearing at the liquidus temperature has the form of an inclined temperature
площадки, что расшир ет область применени устройства.site, which expands the scope of the device.
При кристаллизации так называемых заэвтектических чугунов, в частности при кристаллизации доменных чугунов с высоким содержанием углерода, при температуре ликвидуса может вообще не наблюдатьс ни горизонтальна , ни наклонна температура площадки. Естественно, что в таких случа х прототип не сможет определитьDuring the crystallization of the so-called hypereutectic cast irons, in particular during the crystallization of high carbon content blast furnace irons, at the liquidus temperature, neither the horizontal nor the inclined temperature of the site can be observed. Naturally, in such cases, the prototype will not be able to determine
температуру ликвидуса, а значит определение содержани кремни в зазвтектическом чугуне с помощью известного устройства возможно лишь по температуре солидуса в соответствии с выражением видаliquidus temperature, and therefore the determination of the silicon content in zazhtektichesky cast iron using a known device is possible only by the temperature of the solidus in accordance with the expression
Si Ko-KiTs,(1)Si Ko-KiTs, (1)
где Si - процентное содержание кремни в пробе; Ts - температура солидуса, Ко, Ki посто нные коэффициенты.where Si is the percentage of silicon in the sample; Ts is the solidus temperature, Ko, Ki are constant coefficients.
Однако известно, что на величину температуры солидуса Ts пробы оказывает вли ни не только кремний, но и другие легирующие элементы расплава. Так, в частности , фосфор оказывает приблизительно в четыре раза большее вли ние на величину Ts, чем кремний.However, it is known that not only silicon, but also other alloying elements of the melt affect the temperature of the solidus temperature Ts. Thus, in particular, phosphorus has about four times more influence on the value of Ts than silicon.
Следовательно, применение известного устройства дл анализа процентного содержани кремни в заэвтектических чугунах неизбежно сопровождаетс значительными погрешност ми, обусловленными возможными известными содержани фосфора в расплаве при длительных срока эксплуатации,Consequently, the use of a known device for analyzing the percentage of silicon in hypereutectic cast irons is inevitably accompanied by considerable errors due to possible known phosphorus contents in the melt during long service life.
что существенно снижает области использовани устройства.which significantly reduces the use of the device.
Целью изобретени вл етс повышение точности анализа и расширение области использовани анализатора.The aim of the invention is to improve the accuracy of the analysis and expand the use of the analyzer.
Поставленна цель достигаетс тем, что анализатор содержани кремни в жидком чугуне, содержащий аналого-цифровой преобразователь , вход которого вл етс входом устройства, пороговый счетчик, входы сложени и вычитани которого подключены соответственно к первому и второму выходам аналого-цифрового преобразовател , первый буферный счетчик, информационный вход которого подключен к третьему выходу аналого-цифрового преобразовател , счетчик времени, счетный вход которого подключен к четвертому выходу аналого-цифрового преобразовател , а входы начальной установки счетчика времени св заны с выходами переполнени порогового счетчика, первый элемент И, первый вход которого подключен к п тому выходу аналого-цифрового преобразовател , первый двоичный умножитель и первый дешифратор нул , информационный вход которого св зан с выходами разр дов первого буферного счетчика,а выход подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к входу вычитани первого буферного счетчика и входу первого двоичного умножител , второй двоичный умножитель, счетчик результата и блок цифровой индикации, выход которого вл етс выходом устройства, информационный вход блока цифровой индикации св зан с выходами разр дов счетчика результата, триггер, элемент ИЛИ и второй элемент И, первый вход которого св зан с выходом триггера, а выход переполнени счетчика времени подключен к первому входу триггера и к управл ющему входу первого буферного счетчика, содержит задатчик, второй дешифратор нул и второй буферный счетчик, вход вычитани которого подключен к выходу второго двоичного умножител , информационный выход за- датчика подключен к информационному входу второго буферного счетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого двоичного умножител , а выход элемента ИЛИ св зан с входом вычитани счетчика результата, информационный вход второго дешифратора нул подключен ( выходам разр дов второго буферного счетчика, а выход дешифратора нул соединен с управл ющим входом блока цифрового индикации и вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к четвертому выходу аналого-цифрового преобразовател , а выход св зан с вторым входом элемента ИЛИ и входом второго двоичного умножител , шестой выход аналого-цифрового преобразовател подключен к управл ющим входам счетчика результата и второгоThis goal is achieved in that the silicon content analyzer in molten iron contains an analog-digital converter whose input is a device input, a threshold counter, the addition and subtraction inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the analog-digital converter, the first buffer counter, information input of which is connected to the third output of the analog-digital converter, time counter, the counting input of which is connected to the fourth output of the analog-digital conversion bodies, and the inputs of the initial installation of the time counter are connected to the overflow outputs of the threshold counter, the first element AND, the first input of which is connected to the fifth output of the analog-digital converter, the first binary multiplier and the first decoder zero, the information input of which is associated with the outputs of the bits the first buffer counter, and the output is connected to the second input of the first element I, the output of which is connected to the subtraction input of the first buffer counter and the input of the first binary multiplier, the second binary multiplier, the counter the result and the digital display unit, the output of which is the output of the device, the information input of the digital display unit is connected to the outputs of the bits of the result counter, the trigger, the OR element and the second AND element, the first input of which is connected to the trigger output, and the overflow output of the counter time is connected to the first input of the trigger and to the control input of the first buffer counter, contains a master, a second decoder zero and a second buffer counter, the input of which is subtracted to the output of the second binary multiplier, infor The sensor's output output is connected to the information input of the second buffer counter, the first input of the OR element is connected to the output of the first binary multiplier, and the output of the OR element is connected to the subtraction input of the result counter, the information input of the second decoder zero is connected (the outputs of the bits of the second buffer counter, and the output of the zero decoder is connected to the control input of the digital display unit and the second input of the second element I, the third input of which is connected to the fourth output of the analog-digital converter, and the output is connected to the second input of the OR element and the input of the second binary multiplier, the sixth output of the analog-digital converter is connected to the control inputs of the result counter and the second
буферного счетчика, а также к второму входу триггера.buffer counter, as well as to the second input of the trigger.
На фиг. 1 представлена схема за вл емого устройства; на фиг. 2 - схема построе- 5 ни аналого-цифрового преобразовател ; на фиг. 3 - временна диаграмма, по сн юща принцип действи устройства.FIG. 1 shows the scheme of the claimed device; in fig. 2 - the circuit of the constructor; 5 nor analog-digital converter; in fig. 3 is a timing diagram explaining the principle of operation of the device.
Предлагаемый анализатор содержани кремни в жидком чугуне содержит аналого0 цифровой преобразователь 1, пороговый счетчик 2. первый буферный счетчик 3, счетчик 4 времени, первый двоичный 5, второй двоичный умножитель 6, счетчик 7 результата , второй буферный счетчик 8, задатчик 9,The proposed analyzer for the content of silicon in liquid iron contains an analog digital converter 1, a threshold counter 2. first buffer counter 3, counter 4 times, first binary 5, second binary multiplier 6, counter 7 of the result, second buffer counter 8, setpoint 9,
5 первый дешифратор 10 нул , второй дешифратор 11 нул , триггер 12, первый элемент И 13, второй элемент И 14, элемент ИЛИ 14 и блок 16 цифровой индикации. При этом счетчик 7 результата и второй буферный5, the first decoder 10 is zero, the second is decoder 11 is zero, trigger 12, the first element is AND 13, the second element is AND 14, the element OR 14 and the digital display unit 16. In this case, the result counter 7 and the second buffer
0 счетчик 8 представл ют собой двоично-дес тичные счетчики импульсов, а счетичик 4 времени, пороговый счетчик 2 и первый буферный счетчик 3 представл ют собой двоичные счетчики импульсов.0, the counter 8 is a binary decimal pulse counter, and the counter 4 time, the threshold counter 2 and the first buffer counter 3 are binary pulse counters.
5 Задатчик 9 представл ет собой группу переключателей, посредством которых перед началом очередного цикла анализа устанавливаетс двоично-дес тичный код дес тых и сотых долей процентного содер0 жани фосфора Р в анализируемой пробе. Обычно дл литейного и доменного производства содержание фосфора в чугуне сравнительно мало измен етс в течение суток ээксплуатации агрегата и, следовательно,5 Setpoint 9 is a group of switches by means of which, before the beginning of the next analysis cycle, the binary-decimal code of the tenth and hundredth fractions of the percentage of phosphorus P in the analyzed sample is established. Typically, for the foundry and blast furnace production, the phosphorus content in the cast iron changes relatively little during the day of operation of the unit and, therefore,
5 заранее известно технологу к моменту очередного анализа содержани кремни . Посредством переключателей задатчика 9 установленные входы соответствующих разр дов двоично-дес тичного буферного5 is known to the technologist in advance at the time of the next analysis of the silicon content. By means of setpoint switches 9, the installed inputs of the corresponding bits of the binary-decimal buffer
0 счетчика 8 подключаютс к шине логической единицы либо в шине логического нул устройства .0, the counter 8 is connected to the bus of the logical unit or in the bus of the logical zero of the device.
Так, например, если содержание фосфора в анализируемой пробе равно 0,15% Р,So, for example, if the phosphorus content in the analyzed sample is 0.15% P,
5 то устанавливаемый задатчиком 9 двоичный код равен Мр 0001 0101. Следовательно, в данном случае с помощью переключателей задатчика 9 необходимо подключить первый и третий разр ды первой декады и пер0 вый разр д второй декады буферного счетчика 8 к шине логической единицы, а остальные разр ды подключить к шине логического нул .5 then the binary code set by the setting device 9 is equal to Мr 0001 0101. Therefore, in this case, using the setting switch 9, you need to connect the first and third bits of the first decade and the first bit of the second decade of the buffer counter 8 to the bus of the logical unit, and the remaining bits connect to the bus logical zero.
За вл емое устройство обеспечиваетThe invented device provides
5,автоматическое определение содержани кремни Si в расплаве по температуре солидуса Ts с коррекцией по величине содержани фосфора Р. Вычисление Si осуществл етс в соответствии с уравнением регресс и и вида5, automatic determination of the silicon content of Si in the melt by the solidus temperature Ts with correction by the value of the phosphorus content of P. The calculation of Si is carried out in accordance with the equation of regression and
SI-Ko-KiTs-,K2P,SI-Ko-KiTs-, K2P,
(2)(2)
в котором посто нные коэффициенты Ко, KI, Кг определ ютс на основании метода наименьших квадратов по результатам контрольных анализов. При этом посто нный коэффициент К устанавливаетс на установочных входах двоично-дес тичного счетчика 7 результата, а коэффициенты KI и Кг устанавливаютс с помощью двоичных умножителей 5 и 6 соответственно.wherein the constant coefficients Co, KI, Kg are determined based on the least squares method based on the results of the control analyzes. In this case, the constant coefficient K is set at the installation inputs of the binary-decimal counter 7 of the result, and the coefficients KI and Kg are set with the help of binary multipliers 5 and 6, respectively.
Так, например, если коэффициент Ко равен 2,96 (двоично-дес тичный код 0010 1001 0110), то в данном случае установочные входы второго и третьего разр дов первой декады , первого и четвертого разр дов второй декады и второго разр да третьей декады двоично-дес тичного счетчика 7 результата должны быть подключены к шине логической единицы устройства, а установочные входы остальных разр дов этого счетчика должны быть подключены к шине логического нул .For example, if the coefficient Co is equal to 2.96 (binary-decimal code 0010 1001 0110), then in this case the installation inputs of the second and third bits of the first decade, the first and fourth bits of the second decade, and the second bit of the third decade are binary - the virtual counter 7 of the result must be connected to the bus of the logical unit of the device, and the installation inputs of the remaining bits of this counter must be connected to the bus of the logical zero.
Схема за вл емого устройства учитывает тот факт, что коэффициент Ki в уравнении (2) всегда меньше единицы, а коэффициент Кг всегда больше единицы. Поэтому и пор док установки этих коэффициентов различен и состоит в следующем.The scheme of the device claimed takes into account the fact that the coefficient Ki in equation (2) is always less than one, and the coefficient Kg is always greater than one. Therefore, the order of installation of these coefficients is different and consists in the following.
Дл установки коэффициента KI на установочных входах двоичного умножител 5 устанавливаетс двоичный код величины N, св занной с коэффициентом Ki и разр дностью М двоичного умножител 5 соотношениемTo set the KI coefficient on the input inputs of the binary multiplier 5, a binary code of the value N is established, which is related to the coefficient Ki and the size M of the binary multiplier 5 by the relation
Ni 2M/K.Ni 2M / K.
(3)(3)
Так, например, если KI 0,566, а двоичный умножитель 5 дев тиразр дный (М 9), то в соответствии с (3) величина NI приблизительно равна 290 (двоичный код 100100010). Следовательно, в данном случае переключатели второго, шестого и дев того разр дов двоичного умножител 5 должны быть подключены к шине логической единицы устройства, а остальные - к . шине логического нул .So, for example, if KI is 0.566 and the binary multiplier is 5-bit (M 9), then in accordance with (3) the value of NI is approximately equal to 290 (binary code 100100010). Therefore, in this case, the switches of the second, sixth, and ninth bits of binary multiplier 5 must be connected to the bus of the logical unit of the device, and the rest to. bus logical zero.
Дл установки коэффициента Ка на установочных входах двоичного умножител 6 устанавливаетс двоичный код величины N2, св занной с коэффициентом К2 и раз- рп дностью двоичного умножител 6 соотношениемTo set the factor Ka, the binary code of the value N2 is set at the input inputs of the binary multiplier 6, associated with the coefficient K2 and the binary multiplier 6 ratio 6
N2 2M/K. ,N2 2M / K. ,
(4)(four)
Так, например, если К2 4,12, а двоичный умножитель 6 дев тиразр дный (М -9),So, for example, if K2 is 4.12, and the binary multiplier is 6 devi-rand (M-9),
то в соответствии с (4) величина N2 прибли- зительно равна 124 (двоичный код 001111100). Следовательно, в данном случае переключатели третьего, четвертого, п того , шестого и седьмого разр дов двоичного умножител 6 должны быть подключены к шине логического нул .then, in accordance with (4), the value of N2 is approximately equal to 124 (binary code 001111100). Therefore, in this case, the switches of the third, fourth, fifth, sixth and seventh bits of the binary multiplier 6 must be connected to the logical zero bus.
Аналого-цифровой преобразователь 4 построен по схеме аналого-цифрового пре0 образовател след щего типа и содержит ( фиго. 2) генератор 17 импульсов, имеющий два выхода, элемент 18 сравнени (компаратор ), реверсивный счетчик 19 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 20, иAnalog-to-digital converter 4 is built according to an analog-to-digital converter of the following type and contains (Fig. 2) a pulse generator 17 having two outputs, a comparison element 18 (comparator), a reversible counter 19 pulses, a digital-to-analog converter 20, and
5 три олемента И 21-23. При этом первый вход элемента 18 сравнени образует вход аналого-цифрового преобразовател 1. Выходы элемента 18 сравнени подключены к первым входам элементов И 21 и 22. Выходы5 three olement And 21-23. In this case, the first input of the comparison element 18 forms the input of the analog-digital converter 1. The outputs of the comparison element 18 are connected to the first inputs of the And elements 21 and 22. The outputs
0 последних образуют соответственно первый и второй выходы аналого-цифрового преобразовател 1 и подключены соответственно к входу сложени и входу вычитани реверсивного счетчика 19. Информацион5 ный выход реверсивного счетчика 19 (выходы разрыдов) подключен к информационному входу цифроаналогового преобразовател 20 и образует третий выход аналого-цифрового преобразовател 1. Выход цифроаналоговогоThe last 0 form the first and second outputs of the analog-digital converter 1, respectively, and are connected respectively to the input input and the subtraction input of the reversible counter 19. The information output of the reversible counter 19 (discharge outputs) is connected to the information input of the digital-analog converter 20 and forms the third output of the analog-digital converter 1. Output digital analog
0 преобразовател 20 подключен к второму входу элемента 18 сравнени . Первый выход генератора 17 импульсов образует четвертый выход аналого-цифрового преобразовател 1. Второй выход генерато5 ра 17 импульсов подключен к вторым входам0, converter 20 is connected to the second input of reference element 18. The first output of the pulse generator 17 forms the fourth output of the analog-digital converter 1. The second output of the generator 5 of the 17 pulses is connected to the second inputs
элементов И 21 и 22 и образует п тыйelements and 21 and 22 and forms the fifth
выход аналого-цифрового преобразовател analog-to-digital converter output
1. Выход элемента И 21 подключен также к1. The output element And 21 is also connected to
первому входу дешифратора 23 нул , другиеthe first input of the decoder 23 zero, others
0 входы которого подключены к нулевым выходам разр дов реверсивного счетчика 19. Выход дешифратора 23 образуетс шестой выход аналого-цифрового преобразовател 23.The 0 inputs of which are connected to the zero outputs of the bits of the reversible counter 19. The output of the decoder 23 forms the sixth output of the analog-digital converter 23.
5 Все узлы устройства могут быть реализованы на отечественных интегральных элементах средней степени интеграции. Так счетчики 2, 3, 4 и 19 могут быть собраны на микросхемах К155ИЕ7, счетчики 7 и 8 - на5 All units of the device can be implemented on the domestic integral elements of a moderate degree of integration. So counters 2, 3, 4 and 19 can be assembled on K155IE7 microcircuits, counters 7 and 8 - on
0 микросхемах К155ИЕ6. двоичные умножители 5 и 6 - на микросхемах К155ИЕ8.0 chip K155IE6. binary multipliers 5 and 6 - on the K155IE8 chips.
Дешифраторы 10,11 и 23 нул представл ют собой многовходовой элемент И, входы которого подключены к нулевымThe 10,11 and 23 zero decoders are a AND multi-input element, whose inputs are connected to zero
5 выходам соответствующих счетчиков. Дешифраторы 10, 11 и 23 могут быть собраны, например, на микросхемах 155ЛА2, триггер 12 - на микросхеме К155ТМ2, а логические элементы 12-15 и 21. 22 - на микросхемах К155ЛАЗ, В качестве блока 16 цифровой индикации может быть использована группа индикаторных ламп типа ИВ22. Генератор 17 импульсов может быть собран на микросхемах К155ЛН1. К155ТМ2 и К155ЛАЗ. Элемент 18 сравнени можно построить на микросхеме К140УД13, в цифроаналоговый преобразователь - на микросхеме К572ПА1.5 outputs of the relevant counters. Decoders 10, 11 and 23 can be assembled, for example, on chips 155LA2, trigger 12 - on a K155TM2 chip, and logic elements 12-15 and 21. 22 - on K155LAZ chips. A group of indicator lamps can be used as a digital display unit 16 type IV22. The pulse generator 17 can be assembled on K155LN1 microcircuits. K155TM2 and K155LAZ. Comparison element 18 can be built on a K140UD13 chip, and a digital-to-analog converter can be built on a K572PA1 chip.
Предлагаемый анализатор содержани кремни в жидком чугуне работает следующим образом.The proposed analyzer for the content of silicon in molten iron works as follows.
На вход аналого-цифрового преобразовател 1 поступает сигнал от датчика температуры охлаждающейс пробы жидкого чугуна. Преобразователь 1 преобразует этот сигнал в параллельный и реверсивный число-импульсный код.The input of the analog-digital converter 1 receives a signal from the temperature sensor of the cooling sample of liquid iron. Converter 1 converts this signal into a parallel and reversible number-pulse code.
Принцип работы аналого-цифрового преобразовател , показанного на фиг. 2, заключаетс в следующем. Аналоговый сигнал X(t), соответствующий текущей температуре T(t) в момент времени t, поступает на первый вход элемента 18 сравнени . На второй вход элемента 18 сравнени поступает компенсирующий аналоговый сигнал Y(t) обратной св зи с выхода цифро-аналогового преобразовател 20. Если сигнал X(t) больше сигнала Y(t) (режим Недокомпенса- ци ), то на первом выходе элемента 18 сравнени образуетс сигнал логической единицы , который открывает элемент И 21. При этом импульсы с второго выхода генератора 17 через открытый элемент 21 поступают на вход сложени реверсивного счетчика 19 и первый выход аналого-цифрового преобразовател 1. Содержимое счетчика 19 увеличиваетс , что вызывает увеличение компенсирующего аналогового сигнала Y(t) на выходе аналогоцифрового преобразовател 20. Как только сигнал Y(t) станет равен сигналу Х(т) с точностью до порога нечувствительности элемента 18 сравнени посредней закрывает элемент И 21.The principle of operation of the analog-digital converter shown in FIG. 2 is as follows. The analog signal X (t) corresponding to the current temperature T (t) at time t is fed to the first input of the comparison element 18. The second input of the comparison element 18 receives the compensating analog signal Y (t) of the feedback from the output of the digital-analog converter 20. If the signal X (t) is greater than the signal Y (t) (the Undercompensation mode), then the first output of the element 18 comparison, a logical unit signal is formed, which opens the element AND 21. At the same time, the pulses from the second output of the generator 17 through the open element 21 are fed to the addition input of the reversible counter 19 and the first output of the analog-to-digital converter 1. The content of the counter 19 is increased, which causes Increasing the compensating analog signal Y (t) at the output of the analog-digital converter 20. As soon as the signal Y (t) becomes equal to the signal X (t) up to the deadband of the comparison element 18, the middle element closes the 21 element.
Если же обрабатываемый сигнал X(t) меньше компенсирующего сигнала Y(t) (режим Перекомпесаци ), то на втором выходе элемента 18 сравнени образуетс сигнал логической единицы, который открывает элемент И 22. При этом импульсы с второго выхода генератора 17 поступают через открытый элемент 22 на вход вычитани реверсивного счетчика 19 и второй выход аналого-цифрового преобразовател 1. Содержимое счетчика 19 уменьшаетс , что вызывает уменьшение компенсирующего сигнала Y(t). как только сигнал Y(t) станет равным сигналу X(t) с точностью до порога нечувствительности элемента 18 сравнени элемент 22 закрываетс .If the signal X (t) being processed is less than the compensating signal Y (t) (Overcompressing mode), then the second output of the comparison element 18 forms a signal of the logical unit that opens the AND 22 element. At the same time, the pulses from the second output of the generator 17 are transmitted through the open element 22 to the subtraction input of the reversible counter 19 and the second output of the analog-to-digital converter 1. The contents of the counter 19 are reduced, which causes a decrease in the compensating signal Y (t). as soon as the signal Y (t) becomes equal to the signal X (t) with an accuracy of the deadband of the comparison element 18, the element 22 closes.
Тем самым обеспечиваетс след щее преобразование обрабатываемого сигналаThis ensures a consistent conversion of the signal being processed.
X(t) в цифровую форму, в процессе которого на первом и втором выходах аналого-цифрового преобразовател 1 образуетс реверсивный число-импульсный код - кодовые импульсы, соответствующие элементарным положительным и отрицательным приращени м обрабатываемого сигнала, а на выходах разр дов реверсивного счетчика 19 образуетс параллельный двоичный код об0 рэбатываемого сигнала, который поступает на третий выход аналого-цифрового преобразовател 1.X (t) in digital form, in the course of which the first and second outputs of analog-digital converter 1 form a reversible number-pulse code — code pulses corresponding to elementary positive and negative increments of the signal being processed, and on the outputs of the bits of the reversible counter 19 is formed parallel binary code of the processed signal, which is fed to the third output of the analog-to-digital converter 1.
Кроме того, на четвертый и п тый выходы ангалого-цифрового преобразовател 1In addition, the fourth and fifth outputs of the analog-digital converter 1
5 посто нно поступают две серии сдвинутых во времени тактовых импульсов Gi и Ga с выходов генератора 17.5, two series of time-shifted clock pulses Gi and Ga from the generator outputs 17 are continuously received.
Перед началом очередного цикла анализа на вход устройства поступает минималь0 ный сигнал от датчика и в реверсивном счетчике 19 образуетс число нуль, которое селектируетс дешифратором 23. В момент to начала измерени (фиг. 3), когда сигнал на выходе датчика начинает увеличиватьс доBefore the next analysis cycle begins, a minimum signal from the sensor enters the input of the device and in the reversible counter 19 a number of zero is generated, which is selected by the decoder 23. At the time to start the measurement (Fig. 3), the signal at the output of the sensor begins to increase to
5 величины, соответствующей начальной температуре расплава, на выходе элемента И 21 (фиг, 2) начинают формироватьс кодовые импульсы, соответствующие положительному приращению сигнала. При по влении5, corresponding to the initial temperature of the melt, code pulses corresponding to a positive signal increment begin to form at the output of the element 21 (fig. 2). When appearing
0 первого такого импульса на выходе дешифратора 23 (шестом выходе аналого-цифрового преобразовател ) по вл етс сигнал триггера 12. Триггер 12 устанавливаетс в нулевое состо ние и сигналом с единичного0 of the first such pulse at the output of the decoder 23 (the sixth output of the analog-digital converter) appears the trigger signal 12. The trigger 12 is set to the zero state and the signal from the unit
5 выхода блокирует элемент И 14.5 outputs block element 14.
Одновременно сигнал начальной установки поступает на управл ющие входы счетчика 7 результата и второго буферного счетчика 8. При этом в счетчик 7 заноситс кодAt the same time, the initial setup signal is fed to the control inputs of the result counter 7 and the second buffer counter 8. In this case, the code 7 is entered into counter 7
0 величины Ко, а в счетчик 8 - код величины Р, В результате на выходе дешифратора 11 образуетс управл ющий сигнал, который выключает блок 16 цифровой индикации.0, the value of Ko, and in the counter 8, the code of the value P, As a result, the output of the decoder 11 produces a control signal that turns off the digital display unit 16.
В процессе обработки аналоговогоIn the process of processing analog
5 сигнала кодовые импульсы с первого и второго выходов аналого-цифрового преобразовател 1 (выходов элементов И 21 и 22, фиго. 2) поступают соответственно.на входы сложени и вычитани порогового счет0 чика 2. Как только положительное или отрицательное приращение сигнала превысит порог, на соответствующем выходе переполнени счетчика 2 образуютс импульсы, которые поступают на входы на5 чальной установки счетчика 4 времени . На тактовый вход счетчика 4 врмени посто нно поступают тактовые импульсы серии GI с четвертого выхода аналого-цифрового преобразовател (первого выхода генератора 17, фиг . 2).5 signals, code pulses from the first and second outputs of the analog-digital converter 1 (outputs of elements 21 and 22, Fig. 2) arrive respectively at the inputs of the addition and subtraction of the threshold counter 2. As soon as a positive or negative signal increment exceeds the threshold, corresponding to the overflow output of the counter 2, pulses are generated, which are fed to the inputs of the initial installation of the counter 4 times. The clock inputs of the GI series from the fourth output of the analog-digital converter (the first output of the generator 17, Fig. 2) continuously go to the clock input of the counter 4 times.
В интервале времени между моментами to и ц (фиг. 3) из-за большой скорости изменени обрабатываемого сигнала счетчик 4 времени будет посто нно сбрасыватьс в начальное состо ние импульсами переполнени порогового счетчика 2. Поэтому в указанный промежуток времени счетчик 4 времени не успевает переполнитьс .In the time interval between the times to and c (Fig. 3), due to the high rate of change of the processed signal, the time counter 4 will be constantly reset to the initial state by overflow pulses of the threshold counter 2. Therefore, during the specified time interval, the time counter 4 does not have time to overflow.
В момент времени ti (фиг. 3) температура расплава достигает равновесной температуры солидуса Ts. При этом в результате выделени скрытой теплоты кристаллизации температура расплава на некоторое врем стабилизируетс , что приводит к по влению на графике T(t) своеобразной площадки. Поскольку изменени обрабатываемого сигнала при по влении площадки солидуса не превышает порог ±е0 , то на выхода порогового счетчика 2 импульсы не образуютс , а значит прекращаетс сброс в начальное состо ние счетчик 4 времени. В результате в момент времени 12 11+ Т0 на выходе переполнени счетчика 4 времени по витс импульс , который устанавливает триггер 12 в единичное состо ние и одновременно поступает на управл ющий вход буферного счетчика 3.At time ti (Fig. 3), the melt temperature reaches the equilibrium solidus temperature Ts. At the same time, as a result of the release of latent heat of crystallization, the melt temperature stabilizes for some time, which leads to the appearance on the graph T (t) of a specific site. Since changes in the processed signal do not exceed the threshold ± e0 at the appearance of the solidus pad, no pulses are generated at the output of the threshold counter 2, which means that the counter 4 times is reset to the initial state. As a result, at the moment of time 12 11+ T0 at the output of the overflow of counter 4 of time, a pulse is generated that sets trigger 12 to one state and simultaneously arrives at the control input of buffer counter 3.
При поступлении сигнала на управл ющий вход буферного счетчика 3 в последний с третьего выхода аналого-цифрового преобразовател 1 (с выходов разр дов реверсивного счетчика 19, фиго. 2) заноситс параллельный двоичный код температуры солидуса Ts. По вление информации в буферном счетчике 3 приводит к срабатыванию дешифратора 10. который открывает элемент И 13, В результате импульсы серии Ga с п того выхода аналого-цифрового преобразовател 1 (с второго выхода генератора 17, фиг. 2) через открытый элемент И 13 поступают на вход вычитани буферного счетчика 3 и через двоичный умножитель 5 и элемент ИЛИ 15 на вход вычитани счетчика 7 результата.When a signal is received at the control input of the buffer counter 3, the parallel binary code of the solidus temperature Ts is inserted into the last one from the third output of the analog-digital converter 1 (from the outputs of the bits of the reversible counter 19, Fig. 2). The occurrence of information in the buffer counter 3 triggers the decoder 10. Which opens the element And 13, As a result, the Ga series pulses from the fifth output of the analog-digital converter 1 (from the second output of the generator 17, Fig. 2) through the open element And 13 arrive to the input of the subtraction of the buffer counter 3 and through the binary multiplier 5 and the element OR 15 to the input of the subtraction of the counter 7 of the result.
Кроме того, после установки триггера 12 в единичное состо ние открываетс элемент И 14. При этом импульсы серии Gi с четвертого выхода аналого-цифрового преобразовател 1 (первого выхода генератора 17, фиг. 2), которые сдвинуты во времени относительно импульсов серии Ga, через открытый элемент 14 и двоичный умножитель 6 поступают на вход вычитани буферного счетчика 8 и через элемент ИЛИ 15 - на вход вычитани счетчика 7 результата.In addition, after installation of the trigger 12, the element I 14 is opened to the unit state. In this case, the Gi series pulses from the fourth output of the analog-digital converter 1 (the first generator output 17, Fig. 2) are shifted in time relative to the Ga series pulses, through open element 14 and binary multiplier 6 are fed to the input of the subtraction of the buffer counter 8 and through the element OR 15 - to the input of the subtraction of the counter 7 of the result.
Как только в буферном счете 3 образуетс число нуль, дешифратор 10 блокирует элемент И 13, в результате чего прекращаетс поступление импульсов серии G2 на входы вычитани счетчиков 3 и 7. Аналогично , как только в буферном счетчике 8 образуетс число нуль, дешифратор 11 блокирует элемент И 14, в результате чего прекращаетс поступление импульсов се5 рии Gi на входы вычитани буферного счетчика 8 и счетчика 7 результата,As soon as the number zero is formed in the buffer count 3, the decoder 10 blocks element 13 and, as a result, the flow of G2 series pulses to the subtraction inputs of counters 3 and 7 stops. Similarly, as soon as the number zero is formed in buffer counter 8, the decoder 11 blocks the element And 14, as a result of which the flow of pulses of the Gi series to the subtraction inputs of the buffer counter 8 and the counter 7 of the result is stopped,
Поскольку число импульсов серии G2, поступивших на вход вычитани буферного счетчика 3, и число импульсов, поступившихSince the number of pulses of the G2 series received at the input of the subtraction of the buffer counter 3, and the number of pulses received
0 на вход вычитани счетчика 7 результата, св зано коэффициентом пропорциональности Ki, задаваемым двоичным умножителем 5, то при изменении содержимого буферного счетчикаЗ от величины Ts до нул содер5 жиыое счетчика 7 результата измен етс на величину KiTj.0 to the subtraction input of the result counter 7, is related to the proportionality coefficient Ki, given by the binary multiplier 5, then when the contents of the buffer counter C change from Ts to zero, the content of the result counter 7 changes to KiTj.
Аналогично, поскольку число импульсов серии Gi, поступиших на вход вычитани буферного счетчика 8, и число импульсов,Similarly, since the number of pulses of a series Gi arriving at the input of the subtraction of the buffer counter 8 and the number of pulses
0 поступивших на вход вычитани счетчика 7 результата, св заны коэффициентом пропорциональности К2, задаваемым двоичным умножителем 6, то при изменении содержимого буферного счетчика 8 от величины Р доIf the 0 arrivals to the subtraction input of the counter 7 result are related by the proportionality coefficient K2, given by the binary multiplier 6, then when the contents of the buffer counter 8 change from the value P to
5 нул содержимое счетчика 7 результата измен етс на величину К2Р.5 zero, the contents of counter 7 of the result is changed by the value of K2P.
Следовательно, к моменту времени, когда содержимые буферных счетчиков 10 и 11 станов тс равными нулю, содержимоеConsequently, by the time when the contents of the buffer counters 10 and 11 become zero, the contents
0 счетчика 7 результата изменитс от величины К до величины Si Ко - KiTs K2P, При этом сигнал с выхода дешифратора 11 одновременно с блокировкой элемента И 14 осуществл ет включение блока 16 цифровой0 of the result counter 7 is changed from the value of K to the value of Si K o - KiTs K2P, wherein the signal from the output of the decoder 11 simultaneously with the blocking of the element I 14 switches on the digital block 16
5 индикации, На индикаторных лампах последнего отображаетс результата анализа процентного содержани кремни в пробе расплава.5 indications. The indicator lamps of the latter display the result of analyzing the percentage of silicon in the melt sample.
Таким образом, предлагаемый анализа0 тор, в отличие от известны, позвол ет определ ть содержание кремни как в доэвтектическом, так и в заэвтектическом чугуне, и не предполагает об зательное по вление на кривой охлаждени температур5 ной площадки ликвидуса. При этом схема предлагаемого устройства позвол ет автоматически вводить требуемую поправку по содержанию фосфора, что обеспечивает повышение точности определени содержа0 ни кремни в пробе чугуна и расшир ет область применени устройства.Thus, the proposed analyzer, in contrast to the known ones, makes it possible to determine the silicon content in both hypoeutectic and hypereutectic cast iron, and does not imply a mandatory appearance on the cooling curve of the temperature of the liquidus platform. At the same time, the scheme of the proposed device allows you to automatically enter the required correction for the phosphorus content, which improves the accuracy of determining the silicon content in the cast iron sample and expands the field of application of the device.
Применение устройства в литейном и доменном производстве позвол ет в среднем на 20% уменьшить общее количествоThe use of the device in the foundry and blast furnace production allows an average decrease of 20% by an average of 20%.
5 отклонений по кремнию, что обеспечивает экономию расхода ферросилици дл доводки металла.5 deviations in silicon, which provides savings in consumption of ferrosilicon for metal finishing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904854658A SU1742691A1 (en) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Analyzer of silicon contents in liquid pig iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904854658A SU1742691A1 (en) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Analyzer of silicon contents in liquid pig iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1742691A1 true SU1742691A1 (en) | 1992-06-23 |
Family
ID=21529555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904854658A SU1742691A1 (en) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Analyzer of silicon contents in liquid pig iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1742691A1 (en) |
-
1990
- 1990-07-30 SU SU904854658A patent/SU1742691A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1052966, кл. G 01 N 25/06, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1742691A1 (en) | Analyzer of silicon contents in liquid pig iron | |
SU851223A1 (en) | Device for determination of carbom equivalent in liquid metal | |
SU1042830A1 (en) | Device for measuring percentage reduction of strip being rolled | |
GB898806A (en) | Multiplication system | |
SU1092519A1 (en) | Signature digital smoothing device | |
SU1006937A1 (en) | Digital device for measuring temperature | |
RU2001117C1 (en) | System of monitoring of level of melt in hearth of furnace | |
SU1232916A1 (en) | Method of monitoring process of discharging melt from ore-smelting electric furnace | |
SU1142849A1 (en) | Device for calculating value of random-signal variance | |
JPS57118461A (en) | Signal detecting circuit | |
SU993041A1 (en) | Device for measuring total weight of objects as they arrive | |
SU368553A1 (en) | OPTIMIZER OF THE OPERATING MODE OF INTEGRATING | |
SU1037152A1 (en) | Device for determining content of carbon in molten metal | |
SU1249540A1 (en) | Device for determining median | |
SU800203A1 (en) | Device for control of slag oxidation in convertor | |
SU1105913A1 (en) | Device for calculating partial derivative | |
SU1705822A1 (en) | Device for calculating functions | |
SU748140A1 (en) | Apparatus for correcting mass of material according to its humidity | |
SU1130876A1 (en) | Device for calculating polynomial coefficients | |
SU1411741A1 (en) | Device for multiplying numbers in floating-point modular notation system | |
SU1569827A1 (en) | Device for exbtraction of square root | |
SU1552176A1 (en) | Device for subtraction of decimal numbers | |
SU597986A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1686461A1 (en) | Spline-interpolator | |
SU651317A1 (en) | Digital interpolator |