CS250153B1

CS250153B1 - Steel quality control equipment

Info

Publication number: CS250153B1
Application number: CS384084A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Stolcpart
Original assignee: Vaclav Stolcpart
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1984-05-22
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Zařízení je pro kontrolu jakostí ocele při jejím zpracování za studená z tyčí. Zařízení podle řešení se sestává z rozptylového transformátoru, který má tvar rozšířeného U, jehož póly jsou opatřeny pro* hlubněmi, souběžnými s jádrem rozptylového transformátoru, pro který je magnetický boSník měřené ocelová tyč. Na spojovacím rámu je uložen vyvažovači transformátor, jehož proud sekundárního vinutí je regulovatelný pro vyvažování s proudem sekundárního vinutí rozptylového transformátoru, přičemž nastavované proudové hodnoty se rovnají proudovým hodnotám, které náleží ocelím, vyznačeným v pomocných tabulkách.The device is for checking the quality of steel during its cold processing from bars. The device according to the solution consists of a dispersion transformer, which has the shape of an extended U, the poles of which are provided with pro* deep grooves, parallel to the core of the dispersion transformer, for which the magnetic field is measured steel bar. On the connecting frame is placed a balancing transformer, the current of the secondary winding of which is adjustable for balancing with the current of the secondary winding of the dispersion transformer, while the set current values are equal to the current values that belong to the steels indicated in the auxiliary tables.

Description

Vynález se týká zařízení pro kontrolu jakostí ocele, zvléětě při jejím zpracování z tyčí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for checking the quality of steel, especially when it is processed from bars.

Pro kontrolu jakostí ocele jsou větší průmyslové celky vybaveny elektrochemickými laboratořemi, kde je možno měřením elektromagnetického odporu ocele, spektrální cestou a chemicky přesně stanovit jakost určité ocele.To control steel grades, larger industrial plants are equipped with electrochemical laboratories, where the steel's electromagnetic resistance can be determined spectrally and chemically to determine the quality of a particular steel.

Velký problém je to, že do těchto laboratoří je potřeba, aby přicházely jen části předválků, cáglů a tyčí, přestože by bylo mnohem jednoduěěí přivést do laboratoře na příklad 6 m dlouhou tyS než oddělit její malou část, která je pak dála nepoužitelná.The big problem is that only parts of the billets, cags and rods need to come to these laboratories, although it would be much easier to bring a 6 meter long tube to the lab, for example, than to separate a small portion of it which is then unusable.

Příklad z tématického úkolu. V hlubinných pecích blokoven jsou nasazeny ingoty různých taveb a jakostí se specifickým určením sortimentu a odběratele. V některých případech, zaviněným lidským činitelem, dojde k záměně materiálu a je odválcováno i více ingotů do nesprávného sortimentu, čímž velké množství drahé ocele mnohdy přijde do Šrotu.Example from a thematic task. Ingots of various melts and qualities with specific determination of assortment and customer are used in deep-hearth furnaces of blocking plants. In some cases, caused by a human factor, the material is interchanged and even more ingots are rolled into the wrong product range, whereby a large amount of expensive steel often comes to scrap.

Někdy třeba jediná tyč jiného sortimentu, je-li pak zpracována s jinými tyčemi ve výrobě, zkazí celou sérii výrobků, které je pak ponejvíce nutné dát do Šrotu.Sometimes, for example, a single rod of a different assortment, if processed with other rods in production, will spoil the entire series of products, which are then most necessary to scrap.

Pohotové kontrola jakosti je prováděna u dlouhých a těžkých ocelí ponejvíce porovnávací metodou při měření indukčního odporu kontrolované oceli a vzorku této oceli. Avšak pro každý rozměr ocele je potřeba dvě indukční cívky a vzorek stejného průřezu a stejné kvality. Poněvadž je však mšřen jen příčný indukční odpor, projevují se i jiné odpory' měření, které se stává nepřesná.The prompt quality control is carried out on long and heavy steels mainly by the comparative method when measuring the inductance of the inspected steel and the steel sample. However, for each steel size, two induction coils and a sample of the same cross-section and the same quality are required. However, since only the transverse inductance is measured, other measurement resistances also become inaccurate.

Sále je velký problém tohoto mSření, oddšlit od ostatních tyčí minimálně jednu a'ne ni navléci měřící indukční cívku. Například u nůžek pro dělení ocelových tyčí na části pro výkovky mělo by být povinností kontrolovat-každou tyč, co je dosavadními způsoby prakticky nemožné. Navíc je výhodné, aby kontrolu jakosti prováděl přímo sám stroj a signalizoval třeba Jednotlivou tyč jiné kvality, případně i trhliny v tyči, které zavinují také vadnost výrobků.There is still a major problem with this measurement, to separate at least one of the other rods and not to thread the measuring induction coil. For example, in shears for cutting steel bars into forging parts, it should be an obligation to inspect each bar, which is practically impossible in the prior art. Moreover, it is advantageous for the quality control to be carried out directly by the machine itself and to indicate, for example, a single rod of a different quality, possibly even cracks in the rod, which also cause the product to fail.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje tyto nevýhody. Sestává se z rozptylového transformátoru, který má délku 30 až 120 cm a mé tvar Širokého U, jehož póly jsou opatřeny vodícími prohlubněmi, souběžnými s jádrem rozptylového transformátoru, pro který je magnetickým bočníkem měřené ocelová tyč.The device according to the invention removes these disadvantages. It consists of a dispersion transformer having a length of 30 to 120 cm and a wide U shape, the poles of which are provided with guide depressions parallel to the dispersion transformer core, for which the steel bar is the magnetic shunt.

Pro tento rozptylový transformátor je pomocný vyvažovači transformátor, jehož sekundární vinutí je napojeno na řadič odporů, který je spojen Wheatstoneovým můstkem přes ampérmetr se sekundárním vinutím rozptylového transformátoru. Nastavení hodnoty na řadiči odporů a vyznačené ampérmetrem jsou ve shodě s hodnotami v tabulkách pro jakosti ocelí určitých průřezů.For this stray transformer is an auxiliary balancing transformer whose secondary winding is connected to a resistor controller which is connected by a Wheatstone bridge via an ammeter to the secondary winding of the stray transformer. The setting values on the resistor controller and indicated by the ammeter are in accordance with the values in the steel quality tables of certain cross-sections.

Pro automatickou kontrolu jakosti je řadič odporů osazen klopnými obvody, napojenými na elektromagnetickou porovnávací paměl pro jakosti a průřezy ocelí. Přesná kontrola jakosti ocelí je docílena tím, že velkou délkou rozptylového transformátoru jsou zachycovány velké rozdíly elektromagnetických odporů, které náleží určité jakosti ocele.For automatic quality control, the resistance controller is fitted with flip-flops connected to an electromagnetic comparison memory for steel grades and cross-sections. Accurate steel quality control is achieved by the large length of the stray transformer capturing the large differences in electromagnetic resistances associated with certain steel grades.

Dosavadními indukčními cívkami těžko jde rozlišovat například různé druhy uhlíkatých ocelí, zatímco funkční vzorek s průřezem jádra 1,5 cm^ a dálkou 100 cm vykazuje proudové rozdíly při napětí 1,2 V 150 mA, co je velmi velká rozlišovací schopnost jen pro uhlíkatá oceli. U různých druhů ocelí stejných průměrů Slo o naměřený zkratový proud 1 200 mA.The current induction coils make it difficult to distinguish, for example, different types of carbon steels, while a functional sample with a core cross section of 1.5 cm @ 3 and a distance of 100 cm shows current differences at 1.2 V 150 mA, which is a very high resolution only for carbon steels. For different steel grades of the same diameter Slo, the measured short-circuit current is 1200 mA.

V místech pólů rozptylového transformátoru jsou odhalovány v tyčích různá poěkození ocele, například zavalená ocel nebo různé praskliny a dutiny. Dále měřící zařízení proti dosud používaným mnoha cívkám stačí jedno pro jakékoliv průměry a průřezy ocelových tyčí, a proto bude velmi levné, aby jím bylo možno vybavit každé nůžky pro dělení ocelových tyčí.At the poles of the scattering transformer, various damage to the steel is detected in the bars, for example, stuck steel or various cracks and cavities. Furthermore, the measuring device against the many coils used up to now is sufficient for any diameter and cross-section of the steel bars and therefore it will be very inexpensive to equip any shears for cutting steel bars.

Váha kompletního funkčního vzorku je jen 4,7 kg, a proto s měřícím zařízením jde lehce manipulovat. V případě ruční manipulace bude měřící zařízení zavěšeno nad válečkovou stolicí nůžek a pracovník nůžek je jen přimáčkne na běžící tyč, čímž je provedena kontrola jakosti ocele a nemůže se stát záměna ocele u nůžek.The weight of the complete functional sample is only 4.7 kg and therefore the measuring device is easy to handle. In the case of manual handling, the measuring device will be suspended above the scissors roller stand, and the scissor operator will simply squeeze them onto the running bar, thereby checking the steel quality and avoiding the substitution of steel at the scissors.

Zařízení podle vynálezu a funkčního vzorku je znázorněno výkresem pří pohledu ze strany. Spojovacím rámem 10 a bočnicemi 8 je staženo jádro 11. jehož póly 12 jsou opatřeny vodícími prohlubněmi pro přesné usazení na kontrolovanou tyč 13. Pro ověření funkce byly zhotoveny dva rozptylové transformátory 9a. Jedno jádro 11 je vyrobeno z transformátorových plechů s průřezem jádra 11 14 cm a délky 50 cm se sekundárním napětím 2 V, jde o přespříliš velký výkon tohoto měřícího zařízení, jehož citlivost nemůže být nikdy využita.The device according to the invention and the functional sample is illustrated by a side view. By means of the connecting frame 10 and the sidewalls 8, the core 11 is withdrawn, the poles 12 of which are provided with guiding recesses for accurate fit on the rod to be inspected 13. Two stray transformers 9a have been made to verify the function. One core 11 is made of transformer sheets with a core cross-section of 14 cm and a length of 50 cm with a secondary voltage of 2 volts. This is an excessively high power of this measuring device whose sensitivity can never be utilized.

Druhý funkční vzorek má jádro vyrobené z běžného vázacího drátu. Průřez jádra 11 je oThe second functional sample has a core made of conventional binding wire. The cross-section of the core 11 is about

1,5 cm , má délku 100 cm a měřící napětí 1,2 V. V případě feromagnetického jádra 11 postačí průřez 1 cm^ a měřící napětí 3-6 V, i za tohoto vyššího napětí půjde o velkou citlivost měřícího zařízení.1.5 cm, has a length of 100 cm and a measuring voltage of 1.2 V. In the case of the ferromagnetic core 11, a cross-section of 1 cm @ 3 and a measuring voltage of 3-6 V will suffice, even at this higher voltage.

Funkční vzorek mé podle znázornění zabudován vyvažovači transformátor 6 s primárním vinutím 5. ^a sekundárním vinutím £ a má nepatrně větší výkon. Jeho proud s napětím je nastavován dvěma řadiči J odporů po 25 polohách.The functional sample has, as shown, a balancing transformer 6 with a primary winding 5 ^{and a} secondary winding 6 and has a slightly higher power. Its current with voltage is set by two resistor controllers J of 25 positions.

U prvního řadiče J odporů jsou odpory zvětšovány po 0,005 ohmu a u druhého po 0,0005 ohmu, avšak druhý řadič J odporů není používán - je možno jej používat v případě má-li použitý ampérmetr 2 velmi malý vnitřní odpor. Proud s napětím obou sekundárních vinutí 2, £ po usměrnění je vyvažován Wheatstoneovým můstkem přes ručičkový mikroampérmetr 2 pro maximální proud 100 mikroampéfc.In the first resistor controller J, the resistors increase by 0.005 ohms and in the second by 0.0005 ohms, but the second resistor J is not used - it can be used if the ammeter 2 used has a very low internal resistance. The current with the voltage of both secondary windings 2, 6 after rectification is balanced by a Wheatstone bridge through a pointer micrometer 2 for a maximum current of 100 microamperes.

Celé měřící zařízení je usazováno shora na kontrolovaná tyče 13 pomocí držadla χ. Je však možno kontrolovat jakosti ocelových tyčí jen rozptylovým transformátorem 9a s primárním vinutím 2 ^a sekundárním vinutím 2·The entire measuring device is settled from above onto the inspected rods 13 by means of the handle χ. However, it is possible to check the quality of the steel rods only by the dissipation transformer 9a with primary winding 2 ^and secondary winding 2 ·

Jde o přímé měření zkratového proudu pomocí většího počtu přepínatelných bočníků a časového vypínacího relé, které vypne přívod proudu během dvou sekund, aby rozptylový transformátor 9a nebyl přátěžován. V tomto případě je potřeba měřit velmi nízké dobře měřitelné napětí a velké proudy, například napští 1 V a proud 15 A.It is a direct measurement of the short-circuit current by means of a plurality of switchable shunts and a time-out relay which switches off the power supply within two seconds so that the leakage transformer 9a is not overloaded. In this case, it is necessary to measure very low well measurable voltages and high currents, such as 1 V and 15 A.

Při 100 cm dlouhém jádru 11 jde při měření o proudové rozmezí od 12-15 A, co už větším počtem přepínatelných bočníků jde dobře rozlišovat. Proti tomuto uspořádání je způsob vyvažování dvou sekundárních vinutí 2i £ citlivější a příkon energie je prakticky zanedbatelný.With a 100 cm long core 11, the measurement is a current range of 12-15 A, which is already well distinguished by the number of switchable shunts. Against this arrangement, the method of balancing the two secondary windings 20 is more sensitive and the power input is practically negligible.

Průběh tohoto měření. Pro urřitý hranolek nebo průměr tyče a její jakost je zaznamenán v tabulkách dílek na řadiči J odporů například 12 a hodnota na ampérmetru 2 55 mikroampér. To znamená, že pro tento druh tyčí určité jakosti ampérmetr 2 vždy ukáže hodnotu 55 mikroampér .The course of this measurement. For a prism or diameter of the rod and its quality, it is recorded in the division tables on the resistor controller J, for example, 12 and the value on the ammeter 25 of 55 microamperes. This means that for this kind of rods of a certain quality, the ammeter 2 will always show a value of 55 microamperes.

Při zkouškách šlo o maximální rozdíly při měření většího počtu stejných tyčí 5 mikroampér. Vychýlí-li se však ručička ampérmetru 2 do větší vzdálenosti od přesné hodnoty,nemůže jít o stejnou ocel. Kvalitu této oceli je pak možno zjistit přepínáním řadiče J odporů, kdy například na dílku J ampérmetr 2 ukazuje 65 mikroampér a tyto hodnoty například náleží legované oceli s velkým elektromagnetickým odporem.The tests were the maximum differences in the measurement of a greater number of the same rods of 5 microamperes. However, if the needle of the ammeter 2 deviates from the exact value, it cannot be the same steel. The quality of this steel can then be ascertained by switching the resistor controller J, for example on the J segment, the ammeter 2 shows 65 micro amperes and these values, for example, belong to alloyed steels with high electromagnetic resistance.

Poněvadž ampérmetry ponejvíce snesou až desetinásobné přetížení, není proto dobré, aby citlivost přístroje byla pro přepínání jakýmkoliv způsobem snižována, protože je při ručním ovládání nebezpečí špatné kontroly změnou citlivosti přístroje, co je ponejvíce velmi drahá záležitost.Since ammeters can withstand up to 10 times the overload, it is therefore not good to reduce the sensitivity of the device for switching in any way, since there is a risk of poor control by manual control by changing the sensitivity of the device, which is very expensive.

Při tovární výrobě tohoto zařízení bude postupně výhodné měření zautomatizovat pomocí klopných obvodů a magnetických pamětí, takže na displeji se pak pro určitý průměr tyče objeví přímo kvalita ocele, vyjádřena například číslem 14 220.In the factory production of this device, it will be advantageous to automate the measurement gradually using flip-flops and magnetic memories, so that the steel quality for a certain diameter of the bar will then appear on the display, expressed for example by the number 14 220.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

CLAIMS 1. A steel quality control device with a diffuser transformer, with a current and voltage balancing arrangement, characterized in that the diffuser transformer 9a. U-shaped, the poles (12) of the core (11) are spaced 30-120 cm apart, and these poles (12) are provided with guide depressions parallel to the core (11) of the dispersion transformer 9a. for which the magnetic shunt is a controlled steel bar (13).

2. Steel quality control device according to claim 1, characterized in that for the dispersion transformer 9a a balancing transformer (6) is connected, whose secondary winding (4) is connected to a resistor controller (3) which is connected by a Wheatstone bridge via an ammeter (2). with the secondary winding (7) of the dissipation transformer (9a), the values on the resistor controller (3) and the values indicated by the ammeter (2) are in accordance with the values in the steel quality and cross-section tables, or the resistor controller (3) circuits that are connected to an electromagnetic comparison memory.

3. The steel quality control device according to claim 1, characterized in that the short-circuited secondary winding (7) of the scattering transformer is provided with at least two switchable shunts for the ammeter (2) and a time switch-off relay for supplying current.

1 drawing