SU1068192A1 - Устройство измерени средней толщины проката - Google Patents

Abstract

. УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА, содержащее датчик угла поворота барабана моталки и два счетчика, отличающеес  тем, что, с целью, повышени  точности, оно снабжено двум  датчиками положени  конца полосы, установленными перед моталкой на фиксированном рассто нии один от другого 1вдоль линии прокатки, и датчиком нагрузки привода моталки, двум  схемам сов падени , двум  делител ми и сумматором , причем датчик угла поворота моталки соединен с первым входом первой схемы совпадени  и первым входом второй схемы совпадени , датчик нагрузки привода моталки соединен .с вторым входом первой схемы совпадени , первый датчик положени  конца полосы соединен через инвертор с вторым входом второй схемы совпадени , второй датчик положени , конца полосы соединен с.третьим входом первой схемысовпадени  и третьим входом второй схема совпадени  , выход первой cxeNfj. совпадени  соединен с входом первого счетчика, выход которого соединен .с первым выходом первого делител , g выход которого  вл етс  выходом сл с устройства, выход второй схемы совпадени  соединен с входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго делител , второй и третий входы которого соединены с первым и вторым задатчиками , а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а о выход соединен с вторым входом первого делител . 35 X со 1C

Description

Изобретение относитс  к иэмерительной технике и может найти применение при автоматизации прокатного производства.

Известен ультразвуковой измеритель толщины полосы, состо щий из генератора ультразвуковых импуль сов., акустического -фильтра, усилител  эхо-сигналов с-автоматическим регул тором усилени , усилител  промежуточной частоты, детектора илинейного индикатора: Устройство позвол ет измер ть толщину любого материала р диапазоне от 2,00 до 20,00 мм. Импульсы-уль.тразвукового генератора ввод тс  в измер емую полосу через акустический фильтр Результирующий сигнал поступ-ает в усилитель -промежуточной частоты, который настраиваетс  в соответствии с собственной частотой колебаний ультразвукового пьезокристалла., Омибки в.измерени х, вызываемые прохождением ультразвука через плоскость контакта между пьезокристаллами и Материалом, исключаютс  .при помощи , измерени  времени прохождени  эхосигнала , многократно -пересекающего толщину контролируемого образца Ц Одн.ако необходимость контакта

пьезокри-сталла с контролируемым металлом, не -позвол ет использ.овать данное устройство на станах гор чей прокатки- из-за высокой температуры поверхности металла, вертикальных Перемещений полосы и вибраций оборудовани .. , Известен также рентгеновский измеритель толщины металла С21, предназначенный дл  измерени  мгновен-, ных значений толщины проката как в станах холодной, так и на станах гор чей прокатки, состо щий из рентге«новского ., блока, двух приемников - излучени  , блока обработки рыходных сигналов приемников., блока стабилизации параметров приемников излучени , блока введени  Поправок и вторичных приборов. Источник и приемники рентгеновского излучени  располагаютс  в нижней и верхней част х рамы, между консолью и основанием которой движетс  стальна  полоса, пересекающа  поток рентгеновского излучени . Степень поглощени  рентгеновских лучей зависит от плотности металла, :отора  в свою очередь зависитг от температуры и марки стали полосы, поэтому результат измерени  корректируют и привод т к температуре .охлажденной полосы. Снима  показани  с вторичных приборов, в качестве которых используютс  реохорды , и обрабатыва  эти показани  с помощью вычислительной техники, получают среднее значение прокатываемых полос по зависимости

г-где Ц -: текущие значени  толщины , снимаемые с измерител  ,

л - количество замеров текущей толщины,

ОднакЪ этот рентгеновский измеритель- имеет высокую погрешность измерени , а дальнейша  обработка показаний измерител  еще несколько увеличивает погрешность определени  средней толщины металлаГЗХ

Кроме того, большое вли ние на точность измерени  оказывает и высока  инерционность измерител , поэтому он не обеспечивает высокой то ности измерени  средней толщины проката . . .

Наиболее, близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство измерени  средней толщины проката на станах холодной прокатки , содержащее два импульсных генератора (датчика угла поворота)) , один из Которых устанавливаетс  на оси рабочего валка последней клети, другой - на оси барабана моталки, два счетчика, входы которых соединены через вентильные схемы (схемы ,совпадений) с выходами генераторов импульсов,.управл ющие входы вентилей соединены с выходом второго генератора импульсов, счетно-решающее устройство, входы которого соединены с выходами счетчиков. При намотке полосы на барабан моталки генератор- вырабатывает импульсы, пропорциональные угловой скорости барабана . импульс открывает вентили , и начинаетс  подсчет импульсов обоих генераторов в соответствующих счетчиках. При окончании работы стана, т.е. при отсутствии сигналов на. выходе генератора, подсчет оканчиваетс  и в счетно-решающем устройстве происходит вычисление средней толщины листа по зависимости

X, ТЗлМл-Г г№ V V|

где - диаметры рабочего вал , ка и барабана моталки/

Ц, Hi - число оборотов рабочего валка и барабана моталки- .

Указанна  зависимость справедлива дл  жестко св занной механической системы, когда отсутствуют проскальзывани  валков и барабана относительно полосы СЗ.

Однако на станах гор чей прокатки наблюд 1ютс   влени  опережени  и отставани , т.е. весоотзетстаи  между скоростью наход щейс  в валках полосы и окружной скорости валков . Опережение тем больше, чем менше толщина прокатываемой полосы, и колеблетс  в пределах 2-10%. Боль-. шое вли ние на точность измерени  средней толщины полосы оказывают естественный износ бочки рабочих валков , изменени  диаметра валков при перевалках, величины опережени  при переходе от прокатки одного сортамента к другому и величины опережени  во врем  прокатки Из-за . температурной, неравномерности проката по его длине. Таким образом, измрение средней.толщины полосы с использованием датчиков угла поворота рабочего валка  вл етс  неточным Проскальзывание барабан:амоталки относительно внут реннего витка рулона ,в начальный момент -смотки до завата полосы моталкой) тоже вносит ошибку в конечный результат.

Кроме ТОГО,- закрытие вентилей по окончании смотки полосы на стане гор чей прокатки делает устройство неработоспособным, так как барабан моталки,после смотки полосы снижает Скорость и останавливаетс ,: в то врем  как рабочие валци клетей вращаютс  дл  приема следующей полосы, смотка которой производитс  .на другую моталку, поэтому останов счетчика подсчета импульсов генераторов по останову барабана моталки также вносит определенную погреш .ность при определении средней толщины полосы. Все эти недостатки не позвол ют исполь.зовать известное устройство дл  измер ени  средней толщи-ны металла на станах гор чей прокатки.

Цель изобретени  - повышение точ ности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство измерени  средней толщины проката, содержащее дат чик угла поворота барабана моталки и два счетчика, снабжено двум  датчиками положени  конца полосы, установленными перед моталкой на фиксированном рассто нии один от другого вдоль линии прокатки, и . датчиком нагрузки привода моталки, двум  схемами совпадени , двум  делител ми и сумматором, причем датчи угла поворота моталки соединен с первым входом первой схемы совпадени  и первым входом второй схемы совпадени , датчик нагрузки приво|да моталки .соединен с вторым входом первой схемы совпадени , первый дат чик положени  конца полосы соединен через инвертор с вторым входом второй схемы совпадени , второй датчик положени  конца полосы соединен с третьим входом первой схемы совпадени  и третьим входом второй схемы совпадени ,выход первой схемы совладени  соединен с входом первого

счетчика, выход которого соединен с первые; выходом первого делител , выход которого  вл етс  выходом устройства выход второй схейы совпадени  соединен с входом второго счетчика , выход которого соединен с первым входом второго делител , второй и третий входы крторого соединены с первым и- вторым задатчиками,,а выход соединен с первым входом сумма0 тора, .второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а выход соединен с вторым входом первого делител  .

На чертеже представлена блок-схе5 ма устройств-а.

Устройство измерени  средней толщины проката содержит датчики 1 и 2 положени  конца полосы, установленные на фиксированном рассто нии ( Ь один от другого вдоль линии прокат- .

0 ки перед моталкой, датчик 3 угла поворота барабана моталки, датчик 4 нагрузки привода моталки, вычисли-тельНый блок 5. Датчики 1 и 2 положени  конца полосы, датчик 3 угла

5 поворота барабана моталки и датчик :4 нагрузки привода моталки соеди- ... вены соответственно с четырьм  входами вычислительного блока5.

Вычислительный блок 5 содержит

0 две схемы б , совпадени , два счетчика 8 и 9, два делител  10 и 11 и сумматор 12. Первый вход вычислительного блока 5 соединен с первым входом схемы 6 совпадени , второй вход с Бторы -1и входами схем б и 7 совпа5 дени , -третий вход - с третьими входами схем 6 и 7 совпадени , четвертый вход вычислительного блока

5-- с первым входом схемы 7 совпаде-ни . Выходы схем 6-.и 7 совпадени 

0

соединены соответственно -с входами счетчиков 8 и 9, выходы которых подключены соответственно к входам делителей 10 и 11, а выходы делителей 10 и 11 подключены к двум

5 входам сумматора 12. Кроме того, устройство содерлсит инвертор 13 и задатчики 14 - 16 величин.

Датчики 1 и 2 положени  конца металла могут быть струйными, фото0 электрическими , пирометрическими И др. В качестве датчика 3 угла поворота барабана моталки можно использовать датчик импульсов любой конструкции .

5

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии при отсутствии металла в поле зрени  датчиков 1 и 2 на их выходах сигналы, соот0 ветствующие логическому О, схем

6и 7 совпадени  закрыты по второму управл.тазщемз входу. Схема 6 совпадени  закрыта также и по первому входу сигналом с датчика 4 нагруз5 ки привода моталки, поступающего че

pe9 четвертый вход вычислительного блока 5, сигналы с датчика 3 угла поворота барабана моталки, поступающие через третий вход вычислительного блока 5 на третьи входы схем б И 7 совпад ени , не проход т на входы счетчиков 8 и 9. При входе полосы в поле зрени  датчика 1 сигнал на его выходе изменитс  I на 1, а с выхода инвертора 13 поступает О на ;первый вход схемы 7 .совпадени . ripi попадании полосы в поле .зрени  датчика 2 сигнал 1, с его выхода поступает на вторые входы схем б и 7 совпадени , которые закрыты по первым входам. При захвате полосы барабаном моталки срабатывает датчик 4 нагрузки привода и сигнал 1, поступак ций на первый вход схемы 6 совпадени , открывает ее, в результате чего импульсы датчика 3 угла . поворота барабана поступают в счетчик; 8. При окончании смотки и подхода крнца полосы в поле зрени  датчика 1 сигнал на его выходе измен етс  на О, а .на выходеинвертора 13 - на 1, и открывает по пер вому входу схему 7 совпадени , после чего импульсы с выхода датчика 3 угла поворота барабана поступают

на вход счетчика 9, При попадании

заднего конца полосы в поде зрени  датчика 2 сигнал на его. выходе становитс  равным О и закрывает схемы Ъ и 7 совпадени  по вторым входам. Таким образом, в счетчике 9 подсчитываетс  количество (ПдУ импульсов датчика 3, соответствующее смотке конечного участка полосы длиной Uqj., а в счетчике 8 - количество СП импульсов датчика 3, соответствующее смотке всей полосы - от захва та переднего конца до достижени  задним концом датчика 2. Рассто ние от датчика 2 до оси моталки можно не учитывать, так как. оно может составл ть 0,05-0,1% всей длины полосы и на среднюю толщину не окажет вли ни . Значение 1Лл с выхода счетчика 9 поступает на вход делител  11, на других входах которого

вводитс  значение фиксированного рассто ни  Lqp и значение М - числб импульсов датчика 3 на один оборот барабана моталки. Таким образом, в делителе 11 вычисл етс  значение радиуса смота 1ного рулона

, . р .Lq- v. .

которое поступает на вход сумматора 12, на второй вход которого вводитс  значение радиуса барабана мот ки (Zg). С выхода сумматора 12 значениэ ((J-Z) поступает на второй вход делител  10,, на первый вход которог с выхода счетчика 8 поступает значение rij . В делителе10 вычисл етс  значение средней толщины полосы по формуле .

О-т

Ьео

S

На выходе вычислительного блока 5 находитс - -величина средней толщины .

ПpeдJIaгaeмoe устройство по сравнению с. известным иМеет расширенную область применени , так как его конструкци  по ол ет измер ть значение средней толщины полосы как на станах холодной, так и на станах гор чей прокатки.

. Устройство облсщает повышенной точностью измерени  толщины полосы .за счет точного определени  радиса рулона по прохождению концом полосы фиксированного рассто ни  между датчиками положени  конца полосы и определению количества вит ков в рулоне по импульсам датчика угла поворота барабана моталки, под счет которых производитс  по сигналу датчика нагрузки привода моталкй , т.е. после захвата полосы барабаном.

Экономическа  эффективность по использовании изобретени  ориентировочно 90,0 тыс. руб.

Claims (1)

1. . УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ

   СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА, содержащее датчик угла поворота барабана моталки и два счетчика, отличающееся тем, что, с целью, повышения точности, оно снабжено двумя датчиками положения конца полосы, установленными перед моталкой на фиксированном расстоянии один от другого вдоль линии прокатки, и датчиком нагрузки привода моталки, двумя схемами совпадения, двумя делителями и сумматором, причем датчик угла поворота моталки соединен с первым входом первой схемы совпадения и первым входом второй схемы совпадения, датчик нагрузки привода моталки соединен .с вторым входом первой схемы совпадения, первый датчик положения конца полосы соединен через инвертор с вторым входом второй схемы совпадения, второй датчик положения, конца полосы соединен с.третьим входом первой схемы’совпадения и третьим входом второй схема совпадения , выход первой схема, совпадения соединен с входом первого счетчика, выход которого соединен с первым выходом первого делителя, выход которого является выходом устройства, выход второй схемы совпадения соединен с входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго делителя, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым задатчи· ками, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а выход соединен с вторым входом первого делителя.