FR2568003A1

FR2568003A1 - WIre dia. measurement

Info

Publication number: FR2568003A1
Application number: FR8411536A
Authority: FR
Inventors: Mikhail Mikhailovich Gorbov; Mikhail Grigorievich Strunsky; Valentin Ivanovich Gorshenev
Original assignee: BARNAULSKOE OK
Current assignee: BARNAULSKOE OK
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-24
Also published as: SE8403855D0; SE8403855L; CH663842A5; DE3429527A1; SE443654B

Abstract

The arrangement has a bridge circuit contg. a differential transducer, a transformer, measurement and compensation wires, a null indicator and compensations. The measurement wire (8) lies between the two identical electrically connected measurement electrodes (5) with which it forms a capacitor. The capacitor forms a bridge arm with one section of the transformer secondary. The compensation wire (9) is symmetrically arranged between two identical and connected compensation electrodes (7) with which it forms a further capacitor and the other bridge arm with the other section of the transformer secondary. The null indicator (10) forms the bridge diagonal. The compensation electrodes of the differential transducer are adjustable w.r.t. the compensation wire.

Description

DISPOSITIF POUR LA MESURE DU DIAMETRE D'UN FIL
La présente invention se rapporte aux dispositifs destines à mesurer les paramètres géométriques des produits longs et elle concerne en particulier les dispositifs pour la mesure du diametre d'un fil.DEVICE FOR MEASURING THE DIAMETER OF A WIRE
The present invention relates to devices intended for measuring the geometrical parameters of long products and it relates in particular to devices for measuring the diameter of a wire.

La présente invention est directement applicable pour le suivi des processus de fabrication de fils dans la métallurgie, l'électronique et la radiotechnique, notamment de fils métalliques conducteurs. The present invention is directly applicable for monitoring the processes for manufacturing wires in metallurgy, electronics and radio engineering, in particular conductive metal wires.

On connaît un dispositif pour la mesure de l'humidité de tôles, comportant une électrode de potentiel et deux électrodes supplementaires, toutes les electrodes ayant la possibilité de se deplacer, alors que les deux dernières, se trouvant dans le même plan, sont disposées de part et d'autre de l'électrode de potentiel et que la tôle à mesurer repose sur la surface des électrodes en formant un convertisseur dont la variation de la fréquence permet d'évaluer l'humidité de la tôle (voir, par exemple, le brevet de la République Démocratique Allemande n" 59 634). A device for measuring the humidity of sheets is known, comprising a potential electrode and two additional electrodes, all the electrodes having the possibility of moving, while the last two, being in the same plane, are arranged on either side of the potential electrode and that the sheet to be measured rests on the surface of the electrodes by forming a converter whose variation in frequency makes it possible to evaluate the humidity of the sheet (see, for example, German Democratic Republic patent no. 59,634).

Le dispositif indique ci-dessus peut être utilisé pour la mesure du diamètre d'un fil. Mais dans ce cas, compte tenu de la faible capacité initiale du convertisseur et étant donné que le fil se trouve au-dessus de l'électrode de potentiel et donc du fait que, lorsqu'il se déplace ne serait-ce que de façon infime, la distance entre ce fil et les électrodes du convertisseur subit des variations, les mesures des diamètres de fils s'effectuent avec des erreurs importantes. The device indicated above can be used for measuring the diameter of a wire. But in this case, taking into account the low initial capacity of the converter and given that the wire is above the potential electrode and therefore the fact that when it moves even a tiny amount , the distance between this wire and the electrodes of the converter undergoes variations, the measurements of the diameters of wires are carried out with significant errors.

On connaît un dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil utilisant un montage en pont, associant un transformateur et un convertisseur différentiel. Dans ce convertisseur différentiel, le fil à mesurer est disposé entre deux électrodes de mesure identiques reliees électriquement entre elles et se trouve disposé de manière symétrique par rapport aux électrodes de mesure en formant avec ces dernieres un condensateur qui constitue à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur l'une des branches du pont.Dans ce même convertisseur différentiel, un fil compensateur logé entre deux électrodes de compensation reliées électriquement entre elles, est disposé de manière symétrique par rapport aux électrodes de compensation et est relié électriquement au fil à mesurer, en formant avec les électrodes de compensation un autre condensateur qui forme à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur une autre branche du pont, la diagonale du pont étant constituée par un indicateur de zéro (voir, par exemple, Sémakin Yu.A. "Système de mesure automatique du diamètre et de l'épaisseur de revêtements de fils electroconducteurs", Feuille d'information du Centre d'information scientifique et technique d'Altal, ville de Barnaoul, 1976, n" 98). A device is known for measuring the diameter of a wire using a bridge arrangement, associating a transformer and a differential converter. In this differential converter, the wire to be measured is placed between two identical measurement electrodes electrically connected to each other and is arranged symmetrically with respect to the measurement electrodes, forming with these latter a capacitor which in turn constitutes with the winding. secondary of the transformer one of the branches of the bridge. In this same differential converter, a compensating wire housed between two compensating electrodes electrically connected to each other, is arranged symmetrically with respect to the compensating electrodes and is electrically connected to the wire to be measured , by forming with the compensation electrodes another capacitor which in turn forms with the secondary winding of the transformer another branch of the bridge, the diagonal of the bridge being constituted by a zero indicator (see, for example, Semakin Yu.A "Automatic measurement system for the diameter and thickness of coatings of electrically conductive wires", Information sheet from the Altal Scientific and Technical Information Center, town of Barnaoul, 1976, no. 98).

Compte tenu de la mauvaise précision de mesure de la capacité du convertisseur différentiel, le dispositif de type connu conduit à des erreurs importantes qui sont à l'origine d'une tres faible précision de mesure sur le diamètre d'un fil. Given the poor measurement accuracy of the capacity of the differential converter, the device of known type leads to significant errors which are the source of very low measurement accuracy on the diameter of a wire.

Dans le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, en vue d'équilibrer le pont, un condensateur supplémentaire de capacité variable est branché sur le condensateur constitue par les électrodes de compensation reliées électriquement entre elles, et sur le fil compensateur se trouvant entre ces électrodes, ce qui complique sensiblement le dispositif en question. In the device for measuring the diameter of a wire, in order to balance the bridge, an additional capacitor of variable capacity is connected to the capacitor constituted by the compensating electrodes electrically connected to each other, and to the compensating wire being between these electrodes, which significantly complicates the device in question.

L'invention vise a proposer un dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil qui soit de conception simple et dans lequel les électrodes de compensation sont réalisées de façon telle que l'on puisse améliorer considérablement la précision de mesure du diamètre d'un fil. The invention aims to provide a device for measuring the diameter of a wire which is simple in design and in which the compensation electrodes are made in such a way that the accuracy of measuring the diameter of a wire can be considerably improved. wire.

A cet effet, dans le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, utilisant un montage en pont, associant un transformateur et un convertisseur différentiel, alors que dans le convertisseur différentiel, un fil à mesurer est placé entre deux électrodes de mesure identiques et reliées entre elles électriquement et se trouve disposé de manière symetrique par rapport auxdites électrodes de mesure, en formant avec ces dernieres un condensateur qui forme à son tour avec l'enroule- ment secondaire du transformateur une des branches du pont, tandis qu'au sein du même convertisseur différentiel un fil compensateur, placé entre deux électrodes compensatrices identiques reunies électriquement entre elles, est disposé de manière symétrique par rapport auxdites electrodes de compensation et est relié électriquement au fil à mesurer, en formant avec les électrodes de compensation un autre condensateur qui constitue à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur une autre branche du pont, un indicateur de zéro constituant la diagonale du pont, selon l'invention, les électrodes de compensation du convertisseur différentiel sont montées de manière à pouvoir être déplaces par rapport au fil compensateur. To this end, in the device for measuring the diameter of a wire, using a bridge assembly, associating a transformer and a differential converter, while in the differential converter, a wire to be measured is placed between two identical measuring electrodes. and electrically connected together and is arranged symmetrically with respect to said measurement electrodes, forming with these latter a capacitor which in turn forms with the secondary winding of the transformer one of the branches of the bridge, while at within the same differential converter a compensating wire, placed between two identical compensating electrodes electrically joined together, is arranged symmetrically with respect to said compensation electrodes and is electrically connected to the wire to be measured, forming with the compensation electrodes another capacitor which in turn constitutes with the secondary winding of the transformer another branch of the bridge, a zero indicator constituting the diagonal of the bridge, according to the invention, the compensation electrodes of the differential converter are mounted so that they can be moved relative to the compensating wire.

Le dispositif pour la mesure du diametre de fils selon la présente invention permet d'accroître la précision de mesure, étant donné que la valeur du diamètre du fil mesuré est déterminée en fonction du dEplace- ment des électrodes de compensation. De plus, ce dispositif de mesure est très simple. The device for measuring the diameter of wires according to the present invention makes it possible to increase the measurement accuracy, since the value of the diameter of the measured wire is determined as a function of the displacement of the compensation electrodes. In addition, this measuring device is very simple.

D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite à titre non limitatif et en référence au dessin annexé, où:
- la figure 1 représente un schéma électrique de principe du
dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil, selon
l'invention;
- la figure 2 représente un schema général d'un mécanisme de dépla
cement des électrodes de compensation du convertis
seur du dispositif de la figure 1.Other objects, advantages and characteristics of the invention will appear on reading the description of an embodiment given without limitation and with reference to the appended drawing, where:
- Figure 1 shows a schematic electrical diagram of the
device for measuring the diameter of a wire, according to
the invention;
- Figure 2 shows a general diagram of a displacement mechanism
cementing of the compensating electrodes of the converts
the device of FIG. 1.

Le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, objet de la presente invention, comporte un transformateur 1 (figure 1), dont l'enroulement primaire 2 est branché sur une génératrice électrique 3, et l'enroulement secondaire 4 est connecté à deux électrodes de mesure 5 identiques d'un convertisseur différentiel 6, lesdites électrodes de mesure étant reliées entre elles électriquement et également reliées à deux électrodes de compensation 7 identiques du convertisseur 6, reliées entre elles électriquement. The device for measuring the diameter of a wire, object of the present invention, comprises a transformer 1 (FIG. 1), the primary winding 2 of which is connected to an electric generator 3, and the secondary winding 4 is connected to two identical measurement electrodes 5 of a differential converter 6, said measurement electrodes being electrically connected to each other and also connected to two identical compensation electrodes 7 of converter 6, electrically connected to each other.

Le transformateur 1 et le convertisseur 6 sont connectes entre eux en pont. The transformer 1 and the converter 6 are connected to each other in a bridge.

Disposé entre les électrodes de mesure 5 et symétriquement par rapport à ces électrodes, un fil à mesurer 8 forme avec elles un condensateur qui, à son tour, forme avec l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1 u-ne des branches du pont. Arranged between the measurement electrodes 5 and symmetrically with respect to these electrodes, a measuring wire 8 forms with them a capacitor which, in turn, forms with the secondary winding 4 of the transformer 1 u-ne of the branches of the bridge.

Placé entre les électrodes de compensation 7 symetriquement à ces électrodes de compensation 7, un fil compensateur 9 forme avec ces dernières un condensateur qui forme, à son tour, avec l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1 une autre branche du pont. Placed between the compensating electrodes 7 symmetrically with these compensating electrodes 7, a compensating wire 9 forms with the latter a capacitor which, in turn, forms with the secondary winding 4 of the transformer 1 another branch of the bridge.

La diagonale du pont est constituée par un indicateur de zéro 10 dont une entrée est branchee sur l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1, et une autre entre est reliée électriquement au fil à mesurer 8, ainsi qu'au fil compensateur 9. The diagonal of the bridge consists of a zero indicator 10, one input of which is connected to the secondary winding 4 of the transformer 1, and another between which is electrically connected to the wire to be measured 8, as well as to the compensating wire 9.

Les électrodes de compensation 7 (figure 2) du convertisseur 6 sont agencées de manière à pouvoir se déplacer par rapport au fil compensateur 9 sous l'action d'un mécanisme de deplacement 11. The compensation electrodes 7 (FIG. 2) of the converter 6 are arranged so that they can move relative to the compensating wire 9 under the action of a displacement mechanism 11.

Le mécanisme de déplacement 11 des électrodes de compensation 7 du convertisseur 6 est muni de supports 12 dont certaines des extrémités sont fixees par l'intermédiaire d'isolateurs 13 aux électrodes de compensation 7 et les autres extrémités sont filetées pour assurer le déplacement d'un écrou 14. The movement mechanism 11 of the compensation electrodes 7 of the converter 6 is provided with supports 12, some of the ends of which are fixed by means of insulators 13 to the compensation electrodes 7 and the other ends are threaded to ensure the movement of a nut 14.

Le principe de fonctionnement du dispositif pour la mesure du diametre d'un fil selon l'invention, va maintenant être décrit. The operating principle of the device for measuring the diameter of a wire according to the invention will now be described.

Une tension alternative sinusoldale, fournie par la génératrice 3 (figure 1), vient alimenter le transformateur 1 où elle est transformée pour apparaitre dans l'enroulement 4 du transformateur 1, ledit enroulement 4 comportant le convertisseur différentiel 6 doté des électrodes de mesure 5 et des électrodes de compensation 7. A sinusoidal alternating voltage, supplied by the generator 3 (FIG. 1), supplies the transformer 1 where it is transformed to appear in the winding 4 of the transformer 1, said winding 4 comprising the differential converter 6 provided with measurement electrodes 5 and compensation electrodes 7.

Au départ, le diamètre du fil à mesurer 8 est egal a celui du fil compensateur 9 et quand le diametre du fil à mesurer 8 commence a subir des changements, des variations interviennent dans la capacité du condensateur formé par les électrodes de mesure 5 et le fil a mesurer 8. At the start, the diameter of the measuring wire 8 is equal to that of the compensating wire 9 and when the diameter of the measuring wire 8 begins to undergo changes, variations occur in the capacity of the capacitor formed by the measuring electrodes 5 and the measuring wire 8.

Un signal d'écart dans le convertisseur 6 apparait alors à l'entrée de l'indicateur de zero 10. En se servant de l'écrou 14 (figure 2) du mécanisme de déplacement 11, on fait déplacer les électrodes compensatrices 7 par rapport au fil compensateur 9 Jusqu'au. rétablissement de l'équilibre du pont. Le diamètre du fil à mesurer 8 disposé entre les électrodes de mesure 5 du convertisseur 6 est fonction de la distance qui sépare les électrodes 7.A difference signal in the converter 6 then appears at the input of the zero indicator 10. Using the nut 14 (FIG. 2) of the displacement mechanism 11, the compensating electrodes 7 are moved relative to compensating wire 9 To. restoration of the balance of the bridge. The diameter of the wire to be measured 8 disposed between the measurement electrodes 5 of the converter 6 is a function of the distance between the electrodes 7.

Le dispositif pour la mesure du diametre de fils, selon la presente invention, permet d'améliorer la qualite et la précision de mesure du diametre d'un fil. C'est ainsi, par exemple, que dans la plage allant de quelques microns à quelques millimètres, la précision de mesure du diametre atteint 0,2%. Par conséquent, lorsqu'il s'agit d'un fil de 10 microns de diamètre, l'erreur absolue des mesures sera au plus de 0,02Fi. The device for measuring the diameter of wires, according to the present invention, makes it possible to improve the quality and precision of measuring the diameter of a wire. Thus, for example, in the range from a few microns to a few millimeters, the diameter measurement accuracy reaches 0.2%. Consequently, when it is a wire of 10 microns in diameter, the absolute error of the measurements will be at most 0.02Fi.

La rapidité des contrôles et la simplicité de conception permettent de baliser des mesures de diamètre pendant les opérations de fabrication des fils. The speed of the checks and the simplicity of design make it possible to mark diameter measurements during the wire manufacturing operations.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown and it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims

Device for measuring the diameter of a wire comprising: a transformer and a differential converter connected in bridge, a measuring wire being arranged symmetrically between two identical measuring electrodes of said converter electrically connected to each other, this measuring wire forming with last a capacitor which constitutes, in turn, with the secondary winding of the transformer one of the branches of the bridge, and a compensating wire being disposed symmetrically between two identical compensation electrodes of this same converter electrically united, this compensating wire being electrically connected to the wire to be measured by forming with the compensation electrodes another capacitor which, in turn, constitutes with the secondary winding of the transformer another branch of the bridge, as well as a zero indicator constituting the diagonal of the bridge, characterized in that that the compensation electrodes (7) of the differential converter (6) are mounted in such a way re to be able to be moved relative to the compensating wire (9).