NO137664B - Avdriftskorreksjonsanordning for en deformasjonsm}ler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en avdriftkorreksjonsanordning for-en deformasjonsmåler som måler den kraft som adskiller valsene i et valseverk og forårsakes av at et arbeidsstykke passerer mellom disse valser, og genererer et spenningssignal med en komponent som er proporsjonal med den nevnte kraft og. en komponent som er proporsjonal med avdriften.

Valseverk benyttes for å redusere stålblokker eller liknende til valseemner, plater, strimler eller andre former. I

et plateemnevalseverk reduseres blokken til et valseemne med ønsket bredde og tykkelse. Dette gjøres vanligvis ved at blokken føres gjennom et valseverk i flere trinn. Jo færre antall trinn, jo større er produksjonen. Reduksjonen pr. trinn er imidlertid begrenset av valseverkets konstruksjon og drivmotorkapasiteter.

Det er ønskelig å innstille valseverket slik at man oppnår maksi-mal reduksjon pr. trinn uten at den sikre valseadskillelseskraft overskrides. Det er således viktig å vite valseadskillelseskraf-ten under valseoperasjonen. For dette formål har det vært benyttet forskjellige typer av omformere, såsom deformasjonsmålere eller strekklapper, belastningsceller og trykkduktorer. Anvendelsen av deformasjonsmålere er begrenset på grunn av stor avdrift, og bruken av belastningsceller og pressduktorer har vært begrenset på grunn av at de er dyre og vanskelige å installere og holde ved like.

Den avdrift som det her dreier seg om, angår endringer i kraftsig-nalet som skyldes fremmede eller uvedkommende faktorer. I valseverk skyldes dette hovedsakelig temperaturendinger i valseverket. Nærværet av avdrift er et velkjent fenomen og mange forsøk har vært gjort for å kompensere for avdriften, f.eks. slik som angitt i de amerikanske patenter 2 152 556, 2 180 176, 2 276 817, 2 322 418,

2 323 267, 2 332 288, 2 336 371, 2 342 374 og 2 659 154. Alle disse anordninger har imidlertid forskjellige ulemper. De kan være dyre, upålitelige, vanskelig å holde ved like og/eller unøyak-tige .

Der er derfor et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en avdriftkorreksjonsanordning for en deformasjonsmåler eller liknende som er forholdsvis billig, nøyaktig, enkel å ved-likeholde og som lett kan justeres.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det tilveie-brakt en avdriftkorreksjonsanordning for en deformasjonsmåler som er kjennetegnet ved at den omfatter en forsterker med en første inngang som- er forbundet med den signalgenererende anordnings utgang, en andre inngang og en utgang, en første krets som omfatter et organ 'for omkasting av spenningspolariteten og en integrator koplet i serie mellom forsterkerens utgang og den andre inngang, idet integratoren har en inngang som er forbundet med forsterkerens utgang, en utgang som er forbundet med forsterkerens andre inngang og en styreforbindelse, og en andre krets som er innkoplet mellom den første krets på integratorens inngangsside og styreforbindelsen, idet den andre krets inneholder en bryteranordning som, når det ikke genereres noen spenningskomponent som er proporsjonal med den nevnte kraft, kan påvirkes for å tilveiebringe et signal til styreforbindelsen slik at integratoren bringes i sin arbeidstilstand, og som, når en sådan spenning genereres, kan påvirkes for å tilveiebringe et signal til styreforbindelsen slik at integratoren bringes i sin holdetilstand, slik at forsterkerens utgangssignal er proporsjonalt bare med kraften som skal måles når den komponent som er proporsjonal med denne kraft opptrer.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen hvis eneste figur viser en skjema-tisk tegning av anordningen ifølge oppfinnelsen slik den er inn-bygget i et valseverk.

På tegningen er vist et valsehus 2 med arbeids-valser 4 som er roterbart understøttet i huset, og med en skruean-ordning 6 for variasjon av valseavstanden og dermed valsetrykket når et arbeidsstykke W passerer mellom valsene. De så langt be-skrevne deler er av konvensjonell utførelse og utgjør ikke noen del av oppfinnelsen.

Ifølge oppfinnelsen er en strekklapp eller deforma-sjonsmålerbro 8 anordnet på den ene side av huset 2. Over broen 8 er det påtrykt en spenning fra en spenningskilde 10. En balanse-kontroll 12 er anordnet over spenningskilden 10. Tilførsel av energi til broen 8 styres ved hjelp av en bryter 14. Påkjenning på huset 2 forårsaket av en skillekraft på valsene 4 under valseoperasjonen forårsaker strekking av huset 2. Denne strekking av huset forårsaker at deformasjonsmålerbroens 8 motstand endres proporsjonalt med strekket. Denne motstandsendring i broen 8 forårsaker at broens utgangsspenning endres proporsjonalt med valse-skillekraften. Balansekontrollen 12 benyttes til å regulere broens utgangssignal til null når det ikke er til stede noen kraft. Strekkingen i huset 2 på grunn av temperatur forårsaker også at utgangsspenningen fra broen 8 endres. Denne utgangsspenningsend-ring er den avdrift som er omtalt foran. En differensialforster-ker 16 er forbundet med broens 8 utgang. Denne forsterker har ifølge eksempelet en forsterkningsfaktor på 1000. Forsterkerens 16 utgang er forbundet med en forsterker 18. Forsterkerens 18 utgang 20 er forbundet med en kraftmåler 22 og/eller et kraftre-gistreringsapparat 24. Utgangen 20 er også forbundet med en forsterker 26 som omkaster eller reverserer polariteten og fortrinnsvis har en forsterkning på én. Forsterkerens 26 utgang er over et potensiometer 28 forbundet med en integrator eller en forsterker 30. Utgangen 20 er også forbundet med såmmenliknere 32 og 34. En inngangsspenning tilføres til sammenliknerne 32 og 34

over potensiometre 36 henholdsvis 38. Sammenliknerne 32 og 34 er forbundet med inngangene til en logisk NAND-port 40. Sammenlikneren 34 er valgfri, og dersom den sløyfes, sløyfes også porten 40. NAND-portens 40 utgang eller utgangen fra sammenlikneren 32, dersom kretsene 34 og 40 sløyfes, er over en leder 42 forbundet;.som styreforbindelsesinngang med integratoren 30. Utgangen fra integratoren 30 er over en leder 44 koplet som inngang til forsterkeren 18. En normalt åpen bryter 46 er koplet parallelt med potensio-meterét 28, og en normalt lukket bryter 48 er innkoplet i lederen 42 for samtidig funksjon. Bryteren 48 kan også forbindes med en spenningskilde 50 som fortrinnsvis er på 5 volt.

Virkemåten for anordningen er følgende:

Før anordningen settes i funksjon, reguleres inn-stillingen på potensiometeret 2 8 slik at man oppnår den ønskede endringshastighet for avdriftkompensasjonen. Normalt, når endrings-hastigheten for avdriften er forholdsvis langsom, gjøres reguleringen for avdrift forholdsvis langsom, og når endringshastighe- ten for avdrift er forholdsvis rask, vil også reguleringen gjøres forholdsvis rask. Man vil forstå at potensiometeret 28 kan sløy-fes når man ikke ønsker å variere hastigheten for avdriftkompensasjonen. Dersom det antas at sammenlikneren 34 og porten 40 er sløyfet, reguleres potensiometeret 36 slik at det tilveiebringes en spenning til sammenlikneren 32 som ligger over de normale, fremmede støysignaler, og under det lavest forventede kraftsig-nalnivå. I en spesiell utførelse er dette normalt 1 volt. Med bryteren 14 lukket er måleanordningen klar for funksjon. Uten noe arbeidsstykke i valseverket, men med en viss oppvarming av huset, vil det oppnås et spenningsutgangssig-nal fra broen 8 som er proporsjonalt med avdriftskraften. Ved dette tidspunkt vil utgangssignalet fra broen 8 og utgangssignalet fra forsterkeren 18 være enten positivt eller negativt, og utgangssignalet fra integratoren 30 vil være lik null. Dersom spenningen er positiv, vil den vanligvis være mindre enn spenningen fra potensiometeret 36, og det avgis da et signal fra sammenlikneren 32 over den normalt lukkede bryter 48 til integratoren 30 slik at denne bringes i arbeidsmodus. Spenningen på lederen 44 vil da gradvis øke til den er lik og motsatt av spenningen fra forsterkeren 16, slik at utgangssignalet fra forsterkeren 22 vil være lik null. Integratoren 30 vil imidlertid fortsette å være i arbeidsmodus idet spenningen på lederen 44 er lik og motsatt av spenningen fra forsterkeren 16. Spenningen på lederen 44 representerer således avdriftsnivået. I noen tilfeller vil signalet fra forsterkeren 18 på grunn av uvanlige forhold være større enn potensiometerets 36 spenning. Dette vil vise seg på måleren 22 og skriveren 24, og for å oppnå en rask utbalanse-ring av systemet, lukkes bryteren 46 og bryteren 48 påvirkes slik at lederen 42 åpnes og integratoren 30 forbindes med spenningskon-trollinngangstilførselen 50. Etter at systemet er balansert, føres bryterne . 46 og 48 tilbake til sin opprinnelige stilling. Når et arbeidsstykke W deretter innføres i valseverket, er den spenning som genereres av broen 8, proporsjonal med den kombinerte deforma-sjon som skyldes avdrift og valsetrykk, og utgangssignalet fra forsterkeren 18 går også i positiv retning. Dette forårsaker at signalet fra sammenlikneren 32 bringer integratoren 30 i holde-modus, slik at signalet på lederen 44 forblir konstant og likt og motsatt av avdrif.tskraf ten. Signalet fra forsterkeren 18 kommer således til syne på måleren 22 og skriveren 24 som et mål på valsekraften, da den spenning som er proporsjonal med avdriften, subtraheres fra den totale spenning. Når arbeidsstykket W forlater valseverket, veksler signalet fra sammenlikneren 32 polaritet og forårsaker at integratoren 30 bringes i sin arbeidsmodus. Dersom det således har vært noen endring i avdriften under valsingen, som f.eks. en sådan som kan forårsakes på grunn av økt hustemperatur, vil spenningen på lederen 44 endres inntil den balanserer utgangssignalet fra forsterkeren 16. Hver gang et arbeidsstykke innføres i valseverket, vil den sanne kraftmåling bli utført slik som tidr ligere.

Sammenlikneren 34 og portkretsen 40 benyttes bare når det er til stede uvedkommende, negative signaler som kan for-årsake feil i det registrerte kraftsignal. Når potensiometeret 38 benyttes, innstilles dette slik at det gir en negativ spenning som er større enn enhver negativ spenning på grunn av et uvedkommende signal. Når det ikke befinner seg noe arbeidsstykke W i valsene, vil virkemåten være den samme som i den første utførelse, bortsett fra at integratoren 30 vil være i arbeidsmodus dersom forsterkerens 18 utgangssignal er mindre enn det terskelnivå som er innstilt på det ene eller det andre av potensiometrene 36 og 38. I begge tilfeller forårsaker dette at utgangsspenningen fra porten 40 er positiv, slik at integratoren 30 bringes i sin arbeidsmodus .

Selv om oppfinnelsen i det foregående er beskrevet i forbindelse med en spesiell installasjon, kan den benyttes sammen med hvilken som helst type måleinstrument som har et likestrømsig-nal som omfatter en spenning som er proporsjonal med den ønskede karakteristikk som måles pluss en spenning som er proporsjonal med en avdrift som kan ha hvilken som helst årsak. Oppfinnelsen er særlig anvendelig der varigheten av det ønskede karakteristikksig-

nal er kort sammenliknet med varigheten av avdriftssignalet. For-

sterkeren 16 kan sløyfes dersom den genererte spenning er av til-

strekkelig størrelse for drift av kretsen. Polariteten for de forskjellige spenninger kan være omvendt av det som er beskrevet.

Det er nødvendig at det genererte spenningssignal i forsterkeren

18 er av motsatt polaritet i forhold til spenningen fra integrato-

ren 30. Det eneste formål med forsterkeren 26 er å virke som en polvekslingsanordning og den kan være anbrakt på hvilket som helst sted i kretsen mellom utgangen fra forsterkeren 18 og inngangen til integratoren 30. Sammenliknerne 32 og 34 virker som bfyteran-

ordninger for styring av integratorens 30 funksjon.

Claims (5)

1. Avdriftkorreksjonsanordning for en deformasjons-

   måler som måler den kraft som adskiller valsene i et valseverk og forårsakes av at et arbeidsstykke passerer mellom disse valser, og genererer et spenningssignal med en komponent som er proporsjonal med den nevnte kraft og en komponent som er proporsjonal med avdriften, karakterisert ved at den omfatter en forsterker (18) med en første inngang som er forbundet med den signalgenererende anordnings (8) utgang, en andre inngang og en utgang, en første krets som omfatter et organ (26) for omkasting av spenningspolariteten og en integrator (30) koplet i serie mellom forsterkerens (18) utgang og den andre inngang, idet integratoren (30) har en inngang som er forbundet med forsterkerens (18) utgang (20), en utgang (44) som er forbundet med forsterkerens (18) andre inngang og en styreforbindelse, og en andre krets som er innkoplet mellom den første krets på integratorens (30) inngangsside og styreforbindelsen, idet den andre krets inneholder en bryteranordning (48) som, når det ikke genereres noen spenningskomponent som er proporsjonal med den nevnte kraft, kan påvirkes for å tilveiebringe et signal til styreforbindelsen slik at integratoren. (30) bringes i sin arbeidstilstand, og som, når en sådan spenning genereres, kan påvirkes for å tilveiebringe et signal til styreforbindelsen slik at integratoren bringes i sin holdetilstand, slik at forsterkerens (18) utgangssignal er proporsjonalt bare med kraften som skal måles når den komponent som er proporsjonal med denne kraft opptrer.
2. 2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det i den første krets er anordnet et potensiometer (28) som er forbundet med integratorens (30) inngang for å styre hastigheten av avdriftkompensasjonen.
3. 3.. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter en parallellkrets rundt potensiometeret (28) med en normalt åpen bryter (46), en normalt lukket bryter (48) i den nevnte andre krets og en kraftkilde (50) som kan forbindes med den nevnte styreforbindelse når den normalt lukkede bryter (48) er åpen.
4. 4. Anordning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at den nevnte bryteranordning omfatter en sammenlikner (32) og en anordning (36) for tilførsel av en ønsket spenning til sammenlikneren.
5. 5. Anordning ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at den nevnte andre krets omfatter en andre sammenlikner (34) som er koplet parallelt med den første sammenlikner (32), en anordning (38) for tilførsel av en ønsket spenning til den andre sammenlikner med motsatt polaritet i forhold til spenningen som tilføres til den første sammenlikner (32), og en portkrets (40) som er forbundet med utgangene fra sammenliknerne.