SU1590153A1 - Apparatus for determining position of weld - Google Patents
Apparatus for determining position of weld Download PDFInfo
- Publication number
- SU1590153A1 SU1590153A1 SU884434308A SU4434308A SU1590153A1 SU 1590153 A1 SU1590153 A1 SU 1590153A1 SU 884434308 A SU884434308 A SU 884434308A SU 4434308 A SU4434308 A SU 4434308A SU 1590153 A1 SU1590153 A1 SU 1590153A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coil
- sensor
- weld
- detector
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может использоватьс в автоматизированных системах управлени листопрокатного производства. Цель изобретени - повышение достоверности определени положени сварного шва за счет улучшени помехоустойчивости. В схеме устройства используетс датчик броневого типа с намагничивающей катушкой и двум измерительными, размещенными на торцах наружного магнитопровода по диаметру. Выходы каждой катушки через усилитель и детектор подключены соответственно на пр мой и инвертирующий входы сумматора. Выход сумматора через детектор подключен на вход умножительного блока. К другому входу последнего подаетс сигнал с датчика тока, включенного в цепь намагничивающей катушки. Устройство позвол ет автоматически измен ть режим настройки стана при прохождении сварного шва по клет м. 4 ил.The invention relates to metallurgy and can be used in automated control systems for sheet rolling production. The purpose of the invention is to increase the reliability of determining the position of a weld by improving noise immunity. The device circuitry uses an armored-type sensor with a magnetizing coil and two measuring sensors placed at the ends of the outer magnetic circuit in diameter. The outputs of each coil through the amplifier and detector are connected respectively to the direct and inverting inputs of the adder. The output of the adder through the detector is connected to the input of the multiplying unit. The signal from the current sensor included in the magnetizing coil circuit is supplied to the other input of the latter. The device allows you to automatically change the setting mode of the mill when the weld passes through the cells 4 or more.
Description
Изобретение относитс к металлур-т гии, а именно к листопрокатному производству, и может быть использовано , в автоматизированных системах управлени технологическими процессами дл контрол полосового и ленточного проката.The invention relates to metallurgy, namely, sheet-rolling production, and can be used in automated process control systems for monitoring strip and strip products.
Цель изобретени - повышение дос- .товерности в определении положени лварного шва за счет улучшени помехоустойчивости .The purpose of the invention is to increase the reliability of determining the position of the weld seam by improving the noise immunity.
На фиг.1 изображен датчик предложенного устройства, разрез; на фиг.2 и. 3 - диaгpaм ы выходного сигнала; устройства при-(определении накладногой сварного шва соответственно; на фиг.4 - блок-схема устройства.Figure 1 shows the sensor of the proposed device, the cut; in figure 2 and. 3 - output signal diagrams; device at- (determining the overlap weld, respectively; FIG. 4 is a block diagram of the device.
Устройство содержит броневой цилиндрический магнитопровод 1, на цент -. ральном стержне которого установлена намагничивающа катушка 2. Под внешним полюсом магнитопровода размещены . защищенные немагнитной крьш1кой 3 две измерительные катушки 4 и 5, установленные на диаметральной оси и . включенные ме щу собой последователь-, но-встречно. Внутренн полость магнитопровода 1 залита эпоксидным компаундом с кварцевым наполнителем.The device contains an armored cylindrical magnetic circuit 1, per cent -. The magnetic rod of which is installed magnetizing coil 2. Under the external pole of the magnetic circuit are placed. two measuring coils 4 and 5, protected by a nonmagnetic krischka 3, mounted on the diametral axis and. included in the sequential, but counter. The internal cavity of the magnetic core 1 is filled with epoxy compound with quartz filler.
СЛ о:SL about:
Устройство работает 1леду зщим образом. .The device works the next way. .
В металле возбуждаетс круговой р диально направленный магн 1тный , поток Ф, Согласно закону магнитостатики ;In a metal, a circular, radially directed magnet is excited, a flux F, according to the law of magnetostatics;
tcv F+V-i. (1)tcv F + V-i. (one)
где Zj, Zfif соответств€ нно комштексные магнитные сопротивлени маг- нитопроводг, воздушного зазора (Р между датчиком и контр олиру€ .мым материалом;where Zj, Zfif correspond to the com- petive magnetic resistances of the magnetic conductors, the air gap (P between the sensor and the countermeasure of the material;
I - намагничива.кица сила катушки 2. Если длина магнитной силов ой линии в листе 1, а S - поперечное сечение листа через которое проходит магнитный поток, то величина магнитного сопротивлени контролируемого материала зависит от толщины металлаI is magnetized. Force of coil 2. If the length of the magnetic force of the th line in sheet 1 and S is the cross section of the sheet through which the magnetic flux passes, then the magnetic resistance of the material being monitored depends on the thickness of the metal
л .l
|u| u
1one
M SВM SB
нn
f/-h -bf / -h -b
(2)(2)
h - толщина металла;h is the thickness of the metal;
b ширина сечени металла,b metal section width,
через которое проходит по- ток.through which the stream passes.
Как видно из формулы (2), при неизменных значени х 1, Ъ, /и магнитное сопротивление Z зависит от толщины металла h.nТогда магнитный по- ток Ф , пронизывающий измерительные катушки, при неизменных Z и Z зависит только от толщины металла. Величина ЭДС наводима магнитным потоком в измерительных катушках, так- же зависит только от толщнны металла при прочих равных параметрах.As can be seen from formula (2), at constant values of 1, b, / and magnetic resistance Z depends on the thickness of the metal h.n Then the magnetic flux F penetrating the measuring coils, at constant Z and Z depends only on the thickness of the metal. The magnitude of the EMF induced by the magnetic flux in the measuring coils also depends only on the thickness of the metal, all other parameters being equal.
На фиг,2 приведена временна диаграмма выходного сигнала датчика при прохождении под его полюсами наклад- ного сварного щва.Fig. 2 shows a timing diagram of the output signal of the sensor as the welded weld passes under its poles.
Измерительные катушки 4 и 5 условно обозначены «и 5 . При отсутствии сварного шва толщина металла под катушками а и S одинакова, еле- довательно, потоки, пересекаюпще катушки а и Б , также одинаковы и в силу встречного включени катушек.Measuring coils 4 and 5 are conventionally labeled “and 5. In the absence of a weld, the thickness of the metal under coils a and S is the same, and it is obvious that the flows intersecting coils a and B are also the same due to the oncoming switching of the coils.
0 50 5
0 5 0 5
00
5 five
0 5 0 5
0 0
5 five
суммарный сигнал j- при отсутствии шва равен нулю.total signal j- in the absence of a seam is zero.
При подходе шва к измерительной катушке « из-за увеличени толщины металла уменьшаетс сопротивление металла магнитному потоку, в результате чего последний возрастает. Увеличение потока, проход щего через катушку Of , приводит к резкому увеличению сигнала, снимаемого с этой катушки. При этом сигнал, снимаемьй с катушки б , остаетс прежним, соответствующим исходной толщине листа. Разность сигналов резко возрастает , что указывает на прохождение шва под катушками.When the weld approaches the measuring coil, due to the increase in metal thickness, the resistance of the metal to the magnetic flux decreases, as a result of which the latter increases. Increasing the flow through the coil Of leads to a sharp increase in the signal taken from this coil. In this case, the signal removed from coil b remains the same, corresponding to the initial thickness of the sheet. The difference of the signals increases dramatically, which indicates the passage of the seam under the coils.
Из диаграммы видно, что после прохождени шва на выходе датчика формируютс два разнопол рных сигнала Vj,-Vj-. С целью получени единственного сигнала, фиксирующего прохождение шва, сигналы с катушек о( и б подаютс по двум параллельным каналам / (фиг.4) на усилители У1, У2, детекторы Д1, Д2, после чего на сумматоре происходит вычитание этих сигналов. Разность сигналов g подаетс на детектор ДЗ, который пропускает сигнал только одной пол рности (фиг.4). Таким образом, на выходе ДЗ формируетс единственный сигнал, фикси- рукщий прохо утение сварного шва (крива Удр It can be seen from the diagram that after the passage of the seam, two opposite polarity signals Vj, -Vj- are formed at the output of the sensor. In order to obtain a single signal that fixes the passage of a seam, signals from coils o (and b are fed through two parallel channels / (Fig. 4) to amplifiers U1, U2, detectors D1, D2, after which the signals are subtracted on the adder. g is fed to a DZ detector, which passes a signal of only one polarity (Fig. 4). Thus, at the DZ output, a single signal is formed, the fixation of the weld (curve Ud
Чувствительность датчика к изменению толщины металла и при накладном , и при стыковом шве достаточно высока (диаграммы выходного сигнала дл стыкового шва приведены на фиг.З).The sensitivity of the sensor to the change in the thickness of the metal is sufficiently high both at the overhead and at the butt joint (diagrams of the output signal for the butt weld are shown in FIG. 3).
Существенную погрешность в показани датчика может вносить изменение зазора в момент прохождени шва под одной из измерительных катушек датчика. Как видно из уравнени (1), при прочих равных услови х Ф зависит от Z.A significant error in the sensor readings may introduce a change in the gap at the time of the seam passing under one of the measuring coils of the sensor. As can be seen from equation (1), all other things being equal, F depends on Z.
При увеличении исходного зазора поток, проход щий через катушку 2, может уменьшитьс до такого значе- ни , которое соответствует выходному сигналу датчика в случае, когда шов отсутствует. Однако эта погрешность исключаетс тем, что в устройстве предусмотрен узел отстройки от зазора , включающий в себ датчик тока, в котором используетс ток намагничивающей катушки индуктивного датчика . Поскольку перемагничивание материала осуществл етс радиальнонаправленным круговым магнитным по- лем, то суммарное значение магнитной проницаемости, измеренное по различным направлени м в плоскости листа, остаетс неизменным при любом качестве стали.As the initial gap increases, the flow through coil 2 can be reduced to such a value that corresponds to the output signal of the sensor in the event that there is no seam. However, this error is eliminated by the fact that the device has a clearance node, which includes a current sensor that uses the current of the inductive sensor magnetizing coil. Since the magnetization reversal of the material is carried out by a radially directed circular magnetic field, the total magnetic permeability measured in different directions in the plane of the sheet remains unchanged for any quality of steel.
Следовательно, изменение тока в намагничивающей катушке 2 вл етс только мерой воздушного зазор а. При jo увеличении зазора уменьшаетс индуктивное сопротивление намагничивающей катушки, что приводит соответственно к возрастанию тока,и наоборот. В П- образных индуктивньк преобразовател х js зонах камеры нагреваConsequently, the change in current in the magnetizing coil 2 is only a measure of the air gap a. As jo increases, the inductive resistance of the magnetizing coil decreases, which leads to an increase in current, and vice versa. In U-shaped inductive converters js zones of the heating chamber
канала датчика тока и измерител катушек.channel current sensor and meter coils.
Сигнал с устрЬйства поступае УВМ прокатного стана, что позво автоматически измен ть режим на ки стана при прохождении сварно шва по клет м. Кроме зто го, устро может быть использовано в автом зированной Системе управлени -т логическим процессом обезуглерож щего oTKiira, который предусматри изменение технологических парам ( скорости транспортировки полосыThe signal from the device arrives at the rolling mill mill, which allows automatic change of the mode to the mill when the weld passes through the cages. In addition, the device can be used in the automated control system - the logical process of the decarburized oTKiira, which provides for changing pairs (strip transport speeds
индуктивный измеритель зазо ра (та же намагничивающа катушка) несет информацию не только о величине зазора, но и о магнитных свойствах металла, поскольку магнитна цепь индуктивного преобразовател включает в себ участок контролируемого металла. Поэтому при контроле электрических сталей сигнал П-образных индуктивных измерителей зазора при не измененном воздушном зазоре существенно отличаетс в зависимости от свойства металла. Последнее приводит к ложным показани м датчика.- Поэтому предлагаема форма магнитопровода датчика позвол ет без применени специальных измерителей зазора решить вопрос отстройки .от зазора.An inductive gap meter (the same magnetizing coil) carries information not only about the size of the gap, but also about the magnetic properties of the metal, since the magnetic circuit of the inductive converter includes a section of the metal being monitored. Therefore, when monitoring electrical steels, the signal of U-shaped inductive gap meters with an unchanged air gap differs significantly depending on the property of the metal. The latter leads to false readings of the sensor. Therefore, the proposed form of the sensor's magnetic circuit makes it possible to solve the problem of detuning from the gap without using special gap meters.
Узел отстройки от зазора (фиг.4) включает в себ датчик тока ДТ и множительное устройство, на один вход которого поступает сигнал с измерительных катушек 4 и 5 датчика, на другой - сигнал с датчика тока, за- вис щий от зазора между полюсами датчика и полосой.The node of the detuning from the gap (figure 4) includes a DT current sensor and a multiplying device, one input of which receives a signal from the measuring coils 4 and 5 of the sensor, the other - a signal from the current sensor dependent on the gap between the sensor poles and stripe.
Узел работает следуюищм образом.The node works as follows.
Если зазор измен етс в те моменты времени,когда шов под полюсами датчика отсутствует, то сигнал датчика V j Vg-V5 0, при этом сигнал с выхода умножител ((() также равен нулю. If the gap changes at those times when the seam under the sensor poles is missing, then the sensor signal V j Vg-V5 0, while the signal from the output of the multiplier ((() is also zero).
Если зазор увеличилс в момент прохождени шва, то сигнал существенно снижаетс (до уровн помехи), однако сигнал датчика тока существенно возрастает. При этом произведение сигналов V (Vj,-V 5 ) также возрастает до уровн сигнала, соответствующего наличию шва при правильно выбранном коэффициенте передачи по току дл If the gap increased at the time of the seam passage, then the signal is significantly reduced (to the level of interference), however, the signal of the current sensor increases significantly. In this case, the product of the signals V (Vj, -V 5) also increases to the level of the signal corresponding to the presence of a seam at a correctly chosen current transfer coefficient for
и т.д.) при поступлении на обраб новой плавки, имеющей другие пас ные данные. При этом сигнал, пос ющий с устройства в УВН в момент 20 прохождени межплавочногр 1шва, о редел ет изменение режима обрабо металла.etc.) upon receipt of a new smelting process with other passport data. At the same time, the signal coming from the device to the UVN at the time of the 20th passage of the inter alloy line 1 determines the change in the mode of metal processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884434308A SU1590153A1 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Apparatus for determining position of weld |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884434308A SU1590153A1 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Apparatus for determining position of weld |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1590153A1 true SU1590153A1 (en) | 1990-09-07 |
Family
ID=21378726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884434308A SU1590153A1 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Apparatus for determining position of weld |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1590153A1 (en) |
-
1988
- 1988-06-02 SU SU884434308A patent/SU1590153A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССТ ,№250087, кл. В.21 С 51/00, 1966.Жел езнов Ю.Д., Черный В.А. и др. Совершенствование производства холоднокатаной листовой стали. - М.: Металлурги , 1982, с.54-58. Авторское свидетельство СССР № 865472, кл. В 21 С 51/00, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI90594B (en) | Method and apparatus for non-destructive material testing and for magnetostructural material testing | |
US5089781A (en) | Electromagnetic conductivity meter and a conductivity measuring method | |
CN102200528B (en) | On-line detection device for broken wires of wire ropes | |
US7038444B2 (en) | System and method for in-line stress measurement by continuous Barkhausen method | |
EP0330311A2 (en) | Torque detecting apparatus | |
US4929897A (en) | Method and apparatus for detecting cross sectional area variations in a elongate object by measuring radial magnetic flux variations using spaced-apart coils | |
EP0096078B1 (en) | Method of measuring on-line hardness of steel plate | |
SU1590153A1 (en) | Apparatus for determining position of weld | |
US4782294A (en) | Method of measuring variation in the elongation of a very long magnetizable element of small transverse dimensions, and apparatus for implementing the method | |
US5544207A (en) | Apparatus for measuring the thickness of the overlay clad in a pressure vessel of a nuclear reactor | |
CA1182172A (en) | Method and apparatus for non-destructive testing of magnetical permeable bodies | |
Moses et al. | AC Barkhausen noise in electrical steels: Influence of sensing technique on interpretation of measurements | |
US4958523A (en) | Apparatus for measuring the flow rate of electrically conductive liquids | |
JP2617570B2 (en) | Magnetic measuring device | |
JPS62294987A (en) | Method and apparatus for measuring magnetic property | |
JPS62276454A (en) | Method for detecting foreign matter in ferromagnetic body | |
SU930179A1 (en) | Device for checking magnetic properties of ferromagnetic materials | |
SU1007052A1 (en) | Induction sensor | |
JPH0250421B2 (en) | ||
KR840002360B1 (en) | Electro magnetic damage detecting instrument of long magnetic substance | |
RU2146817C1 (en) | Electromagnetic flaw detector to test long-length articles | |
JPS59147253A (en) | On-line hardness measurement of steel plate | |
SU261756A1 (en) | DEVICE D. FOR CONTROL OF MAGNETOTRICTION OF METAL MAGNETIC FILM | |
AU698203B2 (en) | Apparatus for obtaining certain characteristics of an article | |
JPH0654306B2 (en) | Crystal grain size measuring method and apparatus |