PL54198B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.XII.1967 54198 KI. 42 o, 13/10 MKP G 01 p / 5/ip UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jerzy Rabalski, prof. dr inz. Stefan Wegrzyn, dr inz. Adam Bukowy Wlasciciel patentu: Instytut Metalurgii Zelaza im. Stanislawa Staszica, Gliwice (Polska) Koincydencyjny sposób pomiaru predkosci walcowanego metalu Przedmiotem wynalazku jest koincydencyjny sposób pomiaru predkosci metalu, wykorzystujacy szeregowe, wielokrotne opóznianie przekaznikowego stochastycznego sygnalu próbnego otrzymywanego bezstykowo z jednego punktu powierzchni porusza¬ jacego sie metalu, celem otrzymania rodziny syg¬ nalów pomocniczych, korelowanych nastepnie rów¬ nolegle z takim samym sygnalem próbnym otrzy¬ mywanym z drugiego punktu powierzchni tego me¬ talu — liczac w kierunku wektora predkosci — z okresleniem predkosci przez porównawcze wska¬ zanie sygnalu pomocniczego, dla którego koincy¬ dencyjna funkcja korelacji posiada wartosc mak¬ symalna.Znane dotychczas sposoby bezstykowego pomia¬ ru predkosci, oparte na zasadzie statystycznej iden¬ tyfikacji opóznienia transportowego, wystepujacego miedzy dwoma stochastycznymi sygnalami próbny¬ mi, na przyklad wedlug patentu radzieckiego nr 141017 wymagaja stosowania jednego korelatora oraz regulatora ekstralnego, który reguluje war¬ toscia opóznienia pomocniczego, wytwarzanego w linii opózniajacej tego korelatora. Dla poprawienia charakterystyk statycznych takiego sposobu wpro¬ wadzono', na przyklad w rozwiazaniu wedlug pa¬ tentu radzieckiego nr 145305 w jednym z obwodów wejsciowych korelatora czlon rózniczkujacy, a w drugim czlon inercyjny o jednakowych stalych czasowych.Do najbardziej praktycznych nalezy jednak spo¬ sób wykorzystujacy dwa korelatory, na przyklad wedlug patentu radzieckiego nr 151129, pracujace w ukladzie róznicowym, posiadajace wspólna linie opózniajaca z regulowana wartoscia opóznienia oraz majace dodatkowe stale opóznienie, wlaczone szeregowo z ta linia opózniajaca w obwodzie wej¬ sciowym jednego z korelatorów.Wada pierwszego sposobu jest koniecznosc sto¬ sowania regulatora ekstremalnego, którego zada- niem jest poszukiwanie maksimum funkcji korela¬ cji, aby móc jednoznacznie identyfikowac opóznie¬ nie transportowe. Ze wzgledu na skomplikowana budowe i powolnosc reakcji znanych regulatorów ekstremalnych zarówno w realizacji jak i w eks¬ ploatacji ukladów wykorzystujacych opisane spo¬ soby pomiaru napotyka sie na znaczne trudnosci, które powoduja, ze w praktyce ich sie nie stosuje.Dodatkowa wada drugiego sposobu jest technicz¬ na trudnosc zrealizowania czlonu rózniczkujacego, mogacego miec zastosowanie w szerszym zakresie pomiarowym.Wada trzeciego sposobu jest stosowanie w sze¬ reg z linia opózniajaca stalego opóznienia w ob¬ wodzie wejsciowym jednego z korelatorów oraz koniecznosc stosowania dodatkowego, zgrubnego kanalu identyfikacji, dzialajacego w oparciu o zde¬ terminowane sygnaly próbne, otrzymywane meto¬ dami stykowymi. O ile druga uwaga wydaje sie oczywista, to pierwsza wymaga dodatkowego wy- 30 jasnienia. Mianowicie, obecnosc stalego opóznienia 10 15 20 25 5419854198 przy zmianie statystycznych charakterystyk sto¬ chastycznych sygnalów próbnych, badz przy zmia¬ nie identyfikowanego opóznienia jest powodem przechodzenia poczatkowo liniowej róznicowej cha¬ rakterystyki korelacyjnej w przebieg nieliniowy, a czesta dochodzi nawet do przedwczesnej zmiany znaku tej charakterystyki. Zjawisko to znacznie pogarsza statyczne wlasnosci ukladu identyfikuja¬ cego, dzialajacego w oparciu o opisany trzeci spo¬ sób pomiaru predkosci.Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu eli¬ minujacego wymienione niedogodnosci powyzszych sposobów.Cel ten osiagnieto opracowujac koincydencyjny sposób pomiaru predkosci walcowanego metalu, wykorzystujacy przekaznikowe stochastyczne syg¬ naly próbne otrzymywane bezstykowo z powierz¬ chni metalu za pomoca dwóch czujników ruchu, ustawionych w stalej odleglosci od siebie wzdluz wektora, predkoicu polegajacy na. .tym,, ze sygnal próbny z pierwszego czujnika — liczac w kierun¬ ku wektora predkosci — jest wielokrotnie opóznia¬ ny szeregowo o jednakowa wartosc opóznienia je¬ dnostkowego, a poszczególne otrzymane ta droga sygnaly pomocnicze sa niezaleznie od siebie i rów¬ nolegle w czasie — logicznie — przemnazane przez aktualna wartosc sygnalu próbnego z drugiego czujnika^ po czym otrzymane iloczyny logiczne sa testowane odnosnie zgodnosci biegunowosci sygna¬ lów skladowych, a nastepnie sumowane i usrednia¬ ne. Okreslanie zas wlasciwego sygnalu pomocnicze¬ go, dla którego wystepuje maksymalna wartosc koini#4eftcyj,neJ funkcji korelacji odbywa sie prze* pocównajafe tych zsumowanych i usrednionych ilo¬ czynów miedzy soba. Sposób pomiaru predkosci walcowanego metalu, wedlug wynalzfcu jest doklad¬ niej, wyjasniony w ORarciu q scjiemai blokowy, likla- du, nr^dsta^oony na rysunku. Z powierzchni walr cowanego metalu 1 za pomoca fotoelektrycznych (magnet££j«xcj^ i^oApi^wy-ck L txm iptórtnwehJr <:zujWk£w; CUfibU L i X zdejmowane sa sygnaly miea&cz& bedace fonj&cj^ r^z^padteowych, staik- turajn^<& nieje,ctooxoo^oicl zwierzchni metalu, obacjnpAci m cowierzctoL metalu peijroec, plam, a tató& obecnosci zmdry- w prz^^adku, walcowa¬ nia na goraca FgtoelektryczrAe czujniki ruchu umieszczpne sa w, kierunku, wektora Predkosci V, w odleglosci t od siebie. Czieki temu na wyjsciu czujnika 2 otrzymuje sie sygnal mierniczy fft), na¬ tomiast na wyjsciu czujnika 3 otrzymuje sie sygnal mierniczy f(t—x, przesuniety w czasie o wartosc ops&aieiija; x? =* ^r. Sygnaly te sa wzmacniane za pomoca wzmacniaczy 4, a nastepnie zamieniane na tak zwane ..funkcje przekaznikowe (funkcja o cha¬ rakterze przekaznika dwupolozeniowego): F(t) =-« = sign [«t)J i F(t—x). = sign [Kt—ix)] — po przej¬ sciu przez uklady formujace 5 i 6; Przekaznikowa funkcja P(t) poddawana jest nastepnie na szere¬ gowy* sekcjónowany rejestr przesuniec 7, z taktem zewnetrznym?, podawanym przez wysokostabilny (nar przyHiadi kwarcowy) generator & jednobieguno- wyeh impulsów szpilkowych, Stan poszczególnych sekcji (komórek) rejestru podawany jest w sposób ciagly na uklady koincy¬ dencyjne 9. Jednoczesnie w sposób ciagly na wszystkie uklady koincydencyjne podawana jest z drugiej strony przekaznikowa funkcja Fft—x).Przekaznikowafunkcja F(t) przemieszcza sie wzdluz 5 rejestru przesuniec z czestotliwoscia f impulsów generowanych przez generator 8 zapewniajacy wy¬ soka dokladnosc okresu T (T = —) przebywania przekaznikowej funkcji w poszczególnych komo- 10 rach rejestru. Okres T generatora dobiera sie kil¬ kakrotnie mniejszy niz najkrótszy okres przypad¬ kowej funkcji Fft).W rejestrze przesuniec zlozonym z „n" sekcji funkcji Fft), bedzie przebywac przez czas tn. = nT, 15 tj. na koncu rejestru otrzymamy funkcje Fft—xn).Na wyjsciu kazdego ukladu koincydencyjnego otrzymujemy wiec iloczyn logiczny dwóch funkcji: Fft—xi) • Fft—x), gdzie: i = 1, 2,3 n.Usredniajac wartosc tego iloczynu za pomoca filt- 20 ru usredniajacego 10, o stalej czasowej N, — otrzy¬ mamy na wyjsciu wszystkich filtrów 10 funkcje rozkladu takich usrednionych iloczynów na calej dlugosci rejestru przesuniec, tj. koincydencyjna funkcje korelacji: 25 30 35 40 50 55 R[Ti- x]=J2 F(t-Xi) • F(t-x) gdzie: xi = iT — opóznienie sygnalu po przejsciu „i"-tej komórki. Zalózmy: t — x4 = $*, wówczas: N R(ti—x) = — V F($i) • F($i+Ti—x) N ^ i=0 Przyjmujac nowa zmienna; x* = xi—x bedaca sygnalem bledu miedzy opóznieniem identyfikowac nym xi opóznieniem identyfikujacym ti, otrzy¬ mamy: N :?) = ±Y R(x*) = F(*i)--?(*!+¦*)*.Funkcja, taka posiada, maksimum dla. t** ^ 0; a calkowity; jej: przebieg pokjaBano^ na wykresie- narysówaay» na rysunku, nad rejestetom przesuw niec. Maksimum przypada dla x* =* Xi ca ws&azjw wane- yeak pszjos ,.i,,5»ty wskaznik optyczny Mk («a ryauaftu wskaznik; z«B^n*pfiy).Dokladnosc wyznaczania maksimum funkcjiiRCtffc zalez- odr iioici ,&' saksji rejestru przesuniec przy¬ padajacych na dany zatem-, pomiarowy oraz o4 sta¬ los^ okse^i T im^uLsów przesuwajacych. Q&m*~ ratao# wjrst&oatefeitea, nar. przeklad, kwarcowe za- pew^ai^a. statosd okresu taftutsów nie- gorsza, niz: lezeli wiec dla, dajaego zakresu pomiarowej opóznienia; przypada 10Q0 sekcji rejestru przesuniec, wówczas, opóznienie, a wiec i predkosc V mozna okresUfc z. dokladnoscia ±0*1..%.. . PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 60 Koincydencyjny sposób pomiaru predkosci wal¬ cowanego metalu, wykorzystujacy przekaznikowe, stochastyczne sygnaly próbne, otrzymywane bez¬ stykowo z powierzchni metalu za pomoca dwóch bs czujników ruchu, ustawionych w stalej odleglosci5 54198 ft od siebie wzdluz wektora predkosci, znamienny tym, ze sygnal z pierwszego czujnika,, liczac w kie¬ runku wektora predkosci, wielokrotnie opóznia sie szeregowo o jednakowa wartosc opóznienia jedno¬ stkowego, a otrzymane ta droga poszczególne syg¬ naly pomocnicze, niezaleznie od siebie i równolegle w czasie, logicznie przemnaza sie przez aktualna wartosc sygnalu próbnego z drugiego czujnika, przy czym otrzymane iloczyny logiczne testuje sie odnosnie zgodnosci i biegunowosci sygnalów skla¬ dowych, a nastepnie sumuje sie i usrednia, zas okreslanie wlasciwego sygnalu pomocniczego, dla którego wystepuje maksymalna wartosc koincy¬ dencyjnej funkcji korelacji odbywa sie przez po¬ równanie tych zsumowanych i usrednionych ilo¬ czynów miedzy soba. mi ^o^i '£& tr PL