DE2406474A1 - Einrichtung zur messung der bandspannungsverteilung ueber die bandbreite an kaltgewalztem bandstahl - Google Patents

Description

• Titel: Einrichtung zur Messung der Bandspannungsverteilung über die Bandbreite an kaltgewalztem Bandstahl Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum berührungslosen Messen der Verteilung des spezifischen Bandzuges bzw. der Bandspannung über die Bandbreite an kaltgewalztem Bandstahl als Kennzeichen der Ebenheit des walzgutes.
• Bekannt sind Meßanordnungen zur Kontrolle der Bandspannungs verteilung an kaltgewalztem Bandstahl welche mit berührenden oder'kontaktlosen Mevertaufnehmern arbeiten. Eine Meßanordnung mit einem das Meßgut berührenden Me!3wertaufnehmer besteht aus einer über die Bandbreite angeordneten geteilten Rolle.
• Diese Rolle ist für den Einsatz an Breitbandstraßen wenig geeignet, da der Investitions- und Wartungsaufwand sehr hoch ist.
• Außerdem ist durch die einzelnen Segmente die Geiahr einer Oberflächenbe schädigung vorhanden.
• Es ist weiterhin eine Meßeinrichtung bekannt, bei der nach dem magneto-anisotropen Meßprinzip arbeitende Leßwertauinehmer über die Bandbreite angeordnet sind. Die on ihnen erzeugten Signale werden einzeln und in Form eines Wertes, der die Rand-und Mittenwelligkeit charakterisiert, angezeigt. Die Einzelanzeige ist für den praktischen Betrieb an einer Kaltwalzstraße wenig verwertbar, da sie nur einen Teil der insgesamt möglichen Ebenheitsfehler an kaltgewalzten ferromagnetischen Material erfaßt.
• Allen bekannten Einrichtungen zur Messung der Bandspannungsverteilung über die Bandbreite haftet der Mangel an, daß eine kompleze Erfassung und Anzeige aller möglichen Ebenheitsfehler während des Kaltwalzens nicht möglich ist, Zweck der Erfindung ist es, die Messung der Bandspannungsverteilung über die Bandbreite 8o zu verbessern, daß eine Erfassung aller auf die ebenheit eines kaltgewalzten Bandes wirkenden Störgrößen gegeben und eine betriebssichere Leßwertgewinnung möglich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine S;leßeinrichtung zu schaffen, die geeignet ist, berührungslos und kontinuierlich alle beim Kaltwalzen von ferromagnetischen Werkstoffen auftretenden Ebenheitsfehler wie Rand- und Mitten welliakeit, einseitige Randwelligkeit und örtliche Welligkeit zu erfassen und zur Anzeige zu bringen.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über die gesamte Bandbreite mindestens fünf an sich bekannte Meßwertauf nehmer angeordnet sind, deren Anzahl in Abhängigkeit von der Bandbreite erhöht werden kann. Die oberhalb oder unterhalb des Handes befindlichen das Meßgut nicht berührenden Meßwertaufnehmer arbeiten nach dem magneto-anisotropen Meßprinzip. Die von ihnen erzeugten Signale werden mittels Gleichrichter gleichgerichtet und von nachgeordneten Operationsverstärkern verstärkt. Bevor die Signale den nachfolgenden Gliedern der Auswerteeinheit zugeführt erden, erfolgt vorzugsweise eine kontrollmäßige Anzeige mit Hilfe entsprechender Anzeigeinstrumente.
• Zur Erfassung der Rand- und Mittenwelligkeit und deren Anzeige werden die Signale der beiden äußeren sowie des in Bandmitte angeordneten Meßwertaufnehmers benutzt, Dazu ist es erforderlich, daß die Signale nach der vorzugsweise kontrollmäßig durchgeführtea Anzeige nochmals verstärkt werden. Die von den beiden äußeren Meßwertaufnehmern erzeugten Signale werden einem als Swmisrglied arbeitenden Operationsverstärker zugeführt. Das von ihm abgegebene Ausgangssignal wird mit einem Signal, welches von einem in Bandmitte angeordneten hxIeßnertaufnehmer abgeben wird, verglichen und gleichzeitig verstärkt.
• Dazu ist die Anordnung eines weiteren als Summierglied arbeitenden Operationsverstärkers erforderlich.
• Sein Ausgangssignal wird von einem nachgeordneten Anzeigen~ strument mit Nullage in der Mitte zur Anzeige gebracht. Die ermittelte Abweichung von der Nullage ist ein l\ag für die Rand- und Mittenwelligkeit des kaltgewalzten ferromagnetischen Ivlaterials .
• Die einseitige Randwelligkeit wird unter Verwendung der Signale der beiden äußeren Meßwertaufnehmer erfaßt. Eines der beiden Signale wird dabei zum Zwecke der Vorzeichenumkehr nochmals über einen Operationsverstärker geführt. Über einen Vergleich beider Signale sowie gleichzeitiger Verstärkung, was wiederum durch die Anordnung eines als Summierglied arbeitenden Operationsverstärkers ermöglicht wird, ist die Anzeige der einseitigen Randwelligkeit über ein nachgeordnet es Anzeigeinstrument mit Nullage in der Mitte gegeben.
• Zur Ermittlung der örtlichen rUelligkeit wird das Signal "Rand-und Ib!IittenwelligkeittB gemeinsam mit einem Signal, welches von einem beliebig zuschaltbaren rechts- oder linksseitig von dem in Bandmitte angeordneten Meßwertaufnehmer abgegeben wird, einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärker zugeführt und dessen Ausgangssignal durch ein nachgeordnetes Anzeigeinstrument mit Nullage in der itte zur Anzeige gebracht wird. Die Abweichung von der Nullage ist die ermittelte örtliche Welligkeit des ferromagnetischen Saterialst Vorzugsweise werden zur besseren Bestimmung der örtlichen Welligkeit mehrere Meßwertaufnehmer zwischen den mittleren und äußeren Meßuertaufnehmern angeordnet, von denen jeweils einer wahlweise zuschaltbar ist. Anstelle mehrerer fest angeordneter Meßwertaufnehmer kann über eine Bandhälfte jeweils ein verschiebbarer MeRwertaufnehmer angeordnet sein.
• Die Anwendung der Erfindung gestattet die einzelne sowie komplexe Keßwertgewinnung, Verarbeitung und Anzeige aller beim Kaltwalzen von ferromagnetischen Material entstehenden Ebenheitsfehler. Die Erfassung der Rand- und Sittenwelligkeit, der einseitigen Randwelligkeit sowie der örtlichen Welligkeit ermöglicht die Ebenheit des Walzgutes während des Walzprozesses komplex zu bestimmen.
• Mit dieser Einrichtung können Ebenheitsfehler bereits im Stadium ihrer Entstehung ermittelt werden und dann durch entsprechende technologische Eingriffe vermieden oder vermindert werden, 80 daß eine Verbesserung der Qualität bzw. Ebenheit des Walzgutes zu erreichen ist. Kit dieser IEeßeinrichtung ist weiterhin ein geeignetes Seßglied für ein automatisch arbeitendes Ebenheitsregelsystem geschaffen worden, durch welches eine weitere Erhöhung der 'v7alægeschwindigkeiten und somit der Durchsatzleistungen an modernen Kaltwalzanlagen möglich ist.
• Die Erfindung 8011 nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• Fig. 1: Einrichtung zur Ermittlung der Bandspannungsverteilung an kaltgewalzten ferromagnetischen Material.
• Die Meßeinrichtung besteht aus Meßwertaufnehmer 1, Gleichrichter 2, Operationsverstärker 3; 5; 6; 7; 8; 9; 10 von denen die Operationsverstärker 6; 7; 9; 10 gleichzeitig als Summierglied arbeiten sowie den Anzeigeinstrumenten 4; 11; 12; 13. Sie weist mehrere örtlich voneinander getrennte Funktionegruppen auf, die sich in Meßwertaufnehmer 1, Auswerteeinheit bestehend aus Gleichrichter 2 und Operationsverstärker 3; 5; 6; 7; 8; 9; 10 und Anseigeinstrumente 4 sowie den Anzeigeinstrumenten 11; 12; 13 für die Anzeige von Ebenheitsabweichungen aufgliedern. Die einzelnen über die Bandbreite unterhalb des kaltgewalzten Stahlbandes angeordneten Seßwertaufnehmer 1 arbeiten nach dem magneto-anisotropen Seßprinzip und werden mit Wechselspannung gespeist. Sie sind durch unmagnetische Abdeckplatten zuverlässig gegen mechanische Beschädigungen die während oder nach dem Walzprozeß verursacht werden können geschützt. Die Seßeinrichtung weist sieben über die Bandbreite angeordnete Meßwertaufnehmer 1 aui, von denen vier zur unmittelbaren Meßterterfassung benötigt werden. Den einzelnen Keßuertaufnehmern 1 sind Gleichrichter 2 sowie Operationsverstärker 3 nachgeordnet.
• Die im Sekundärkreis der Meßwertaufnehmer 1 induzierte Wechselspannung wird von den Gleichrichtern 2 in Gleichspannung umgewandelt. Zur Dämpfung von Schwingungen der Meßsignale und zur Vermeidung von Meßwertverfälschungen, hervorgerufen durch periodische Luftspaltschwankungen über die Bandbreite während des Walzprozesses sind in den Gleichrichtern 2 entsprechende Siebglieder eingebaut. Alle von den Meßwertaufnehmern 1 erzeugten Signale werden nach ihrer Verstärkung kontrolimäßig mittels Anzeige instrumente 4 gemessen, Zur Ermittlung der Rand- und Mittenwelligkeit sowie der einseitigen Randwelligkeit werden die Meßwertaufnehmer G 1; G 4; G 7 benutzt* Die von ihnen erzeugten Signale werden nach ihrer Gleichrichtung>Vestärku'ng' und der kontrollmäßigen messung mit den Anzeigeinstrumenten 4 nochmals Operationsverstärkern 5 zugeführt. Danach erfolgt ein Vergleich der beiden von den äußeren Meßwertaufnehmern G 1; G 7 erzeugten Signale sowie eine anschließende Verstärkung. Dazu ist die Anordnung eines als Summierglied arbeitenden Operationsverstärkers 7 erforderlich. Zur Erfassung der Rand- und Mittenwelligkelt wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 7 zusammen mit dem Signal des Meßwertaufnehmers G 4 einem weiteren al8 Summierglied arbeitenden Operationsverstärker 6 zugeführt dessen Ausgangssignal mit dem Anzeigen strument 11 zur Anzeige gebracht wird, Das Anzeigeinstrument 11 sowie die weiteren zur Anzeige der einseitigen Randwelligkeit sowie örtlichen Welligkeit verwendeten Anzeigeinstrumente 12; 13 weisen eine Skalenaufteilung mit Nullage in Skalenmitte aui.
• Die angezeigten Abweichungen von der Nullage sind ein DVIaß für die Art und Größe der Welligkeit des kaltgewalzten Bandes.
• Zu Errnittlung der einseitigen Randwelligkeit werden die Signale der beiden Meßwertaufnehmer G 1 und G 7 benötigt. Sie werden einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärker 10 zugeführt dessen Ausgangssignal die Eingangsgröße für das nachgeordnete Anzeigeinstrument 13 darstellt. Zwischen Operationsverstärker 5 und Operationsverstärker 10 ist ein zur Vorzeichenumkehr benötigter Operationsverstärker 8 angeordnet.
• Die örtliche Welligkeit wird ermittelt unter der Verwendung des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 6, welches zusammen mit dem Signal eines weiteren wahlweise zuschaltbaren Meßwertaufnehmers G 2; G 3; G 5 oder G 6 einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärkers 9 zugeführt wird.
• Das von ihm abgegebene Ausgangssignal wird vom Anzeigeinstrument 12 zur Anzeige gebracht.

Claims (1)

1. PatentansDruche

   Einrichtung zur Messung der Bandspannungsverteilung über die Bandbreite dadurch gekennzeichnet, daß mindestens fünf an sich bekannte nach einem magneto-anisotropen Meßprinzip arbeitende Meßwertaufnehmer (1) über die Bandbreite angeordnet sind, die mit einer Auswerteeinheit bestehend aus Gleichrichtern (2), Operationsverstärkern (3; 5; 6; 7; 8; 9; 10) und Anseigeinstrumenten bzw. Registriereinrichtungen (4) oder anderen funktionell gleichartigen Baugruppen derart verbunden sind, daß eine Anzeige aller Ebenheitsfehler an einem kaltgewalzten ferromagnetischen Werkstoff wie Rand- und Mittenwelligkeit, einseitige Randwelligkeit und örtliche Welligkeit mit den der Auswerteeinheit nachgeordneten Anzeigeinstrumentei (11; 12; 13) gegeben ist, 2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der Rand- und Mittenwelligkeit, der einseitigen Randwelligkeit sowie der örtlichen Welligkeit einzeln erfolgt, 3. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärker (7) die Signale der beiden äußeren Meßwertaufnehmer (G 1; G 7) zugeführt werden.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Rand- und Mittennelligkeit das Ausgangsaignal des Operationsverstärkers (7) zusammen mit dem Signal eines in Bandmitte angeordneten Meßwertauinehmers (G 4) einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärker (6) zugeführt wird und dessen Ausgangssignal durch ein nachgeordnetes Anzeigeinstrument (11) zur Anzeige gebracht wird.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der einseitigen Randwelligkeit die Signale der beiden äußeren Meßwertaufnehmer (G 1; G 7) einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärker (10) zugeführt werden und sein Ausgangssignal durch ein nachgeordnetes Anzeigeinstrument (13) zur Anzeige gebracht wird.

   6. Sinrichtung nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal eines äußeren Is.eßwertaufnehmers (G 1 oder G 7) unmittelbar vor dem Operationsverstärker (10) über einen weiteren Operationsverstärker (8) geführt wird.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der örtlichen welligkeit das lusgangssignal des Operationsverstärkers (6) zusammen mit einem Signal eines wahlweise zuschaltbaren über der rechten und linken Bandhälfte fest oder verschiebbar angeordneten Meßwertaufnehmers (G 2; G 3; G 5; G 6) einem als Summierglied arbeitenden Operationsverstärizer (9) zugeführt wird und sein Ausgangssignal durch ein Anzeigeinstrument (12) zur Anzeige gebracht wird.

   8. Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß nach den aleichrichtern (2), Operationsverstärkern (3) und Anzeigegeräten (4) die beiden Signale der äußeren Eeßwertaufnehmer (G 1; G 7) sowie das Signal des in Bandmitte angeordneten Meßwertaufnehmers (G 4) über Operationsverstärker (5) geführt werden.