SU1657955A2 - Устройство дл регулировани толщины стенки трубчатых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению процессом изготовлени  пластмассовых труб. Цель изобретени  - повышение эффективности и точности работы устройства при регулировании продольной толщины стенки изделий. Дл  этого устройство содержит три приемоизлучаю- щие акустические головки, расположенные в одной плоскости, перпендикул рной оси трубчатого издели , под углом 120° одна к другой, последовательно соединенные первый и второй коммутаторы сигнала, блок согласовани , аналого-цифровой преобра зователь, интерфейс, микроЭВМ и исполнительный механизм. Кроме того, устройство снабжено четвертой приемно- акустической головкой. Она расположена в зоне предварительного охлаждени  издели  и соединена выходом с первым коммутатором . В микроЭВМ введена программа автоматической калибровки значений толщины по сигналам четвертой головки. Это позвол ет сделать четвертую головку фактически самокалибрующимс  измерителем толщины. При работе увеличиваетс  быстродействие системы авторегулировани  толщины, а динамические ошибки стабилизации снижаютс . 1 ил. &

Description

Изобретение относитс  к автоматизированным системам управлени  технологическими процессами, а именно к средствам авторегулировани  толщины стенок пластмассовых трубчатых изделий в процессе их изготовлени  методом экструзии с по- с едующей выт жкой, и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св.N 941856.

Цель изобретени  - повышение эффективности и точности работы устройства при регулировании продольной толщины стенки изделий.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство дл  регулировани  толщины стенки трубчатых изделий содержит ультразвуковой источник излучени  с детекторами излучени  с трем  приемно-излучающими акустическими головками 1, расположенными в одной плоскости, перпендикул рной оси трубчатого издели , под углом 120° одна к другой. Источник излучени  снабжен также четвертой приемно-излуча- ющей акустической головкой 2, размещенной в зоне предварительного охлаждени  издели , в данном случае посте первой охлаждающей ванны 3 Устройство содержит также блок согласовани , последовательно соединенныепервый и второйкоммутаторы. аналого-цифровой преобразователь объеО

ел VI о ел ел

ю

иионные в блок 4, микроЭВМ 5 с интерфейом и программой автоматической калибовки значений толщины по сигналам етвертой приемно-излучающей акустичекой головки 2 и коррекции ее показаний, сполнительный механизм 6 т нущего сред1 тва 7, экструде р 8, ванны 9 и 10 последуюего охлаждени  издели  и отрезное редство 11. При этом выходы всех четырех - приемно-акустических головок 1 и 2 соеди- 10 нены с управл ющим входом первого коммутатора , первый выход микроЭВМ 5 подключен к исполнительному механизму 6, второй выход - к управл ющему входу второго коммутатора, а третий - к управл юще- 15 му входу первого коммутатора, выходом подключенного к блоку согласовани , выход которого соединен с входом второго коммутатора .

Устройство работает следующим обра- 20 зом.

Измерительные сигналы по толщине с УЗ- головок 1 и 2 поступают в блок 4 коммутации и преобразований и далее в вычисли- тель микроЭВМ 5 дл  расчетов 25 управл ющего воздействи  и масштабного множител  (К) по программам управлени  толщиной и коррекции измерений четвертой головкой 2. Суть алгоритма управлени  толщиной состоит в измерении толщины 30 етвертой головкой 2, умножении результата на (KJ, сравнении с установкой по толщине, выработке управл ющего воздействи  по скорости т ги в функции отклонени  от уставки , выдаче управл ющего воздействи  35 на исполнительный механизм 6. Далее следует пауза, равна  времени технологического перемещени  трубы от зоны пластических деформаций до четвертой головки 2, после чего цикл измерени  и управ- 40 лени  повтор етс . Циклы управлени  чередуютс  с определенной кратностью, определ емой экспериментально, с обновлением масштабного множител  (К).

Таким образом, сущность изобретени  45 заключаетс  в следующем. Толщина стенки измер етс  четвертой приемно-излучающей головкой 2 и используетс  дл  выработ- ки регулирующего воздействи  в соответствии с соотношением50

Vper ((54- 5эад), (1)

где Vper - регулирующее воздействие по скорости, подводимое к исполнительному механизму 6 т нущего средства 7;

5зад - уставка по толщине стенки изде- -55 ли .

Благодар  расположению четвертой головки 2 ближе к формообразующей зоне технологической линии быстродействие

системы авторегулировани  толщины увеличиваетс , а динамические ошибки стабилизации снижаютс  Температурна  погрешность измерений толщины четвертой головкой 2 устран етс  периодической калибровкой по измеренным (или расчетным ) данным, полученным с основных трех измерительных головок 1, расположенных после третьей охлаждающей ванны, т.е. в зоне остывшей трубы. При этом калибровка может быть произведена по среднему, минимальному или максимальному расчетным толщинам стенки трубы. Она выполн етс  автоматически по специальной программе, вводимой в микроЭВМ 5,и состоит в периодическом обновлении масштабного множител  (К), получаемого по одному из очевидных соотношений

б 4 Kl(5 Ср К2 6 мин Кз д макс. ..(2),

к, - i...ro

Кг- jr--WОмин

...(5), Omakc

где дц f- текуща  толщина, измеренна  четвертой головкой 2;

д ср, б мин, д макс - расчетные значени , вычисл емые по программе микроЭВМ из показаний первой, второй и третьей головок в момент прохождени  мимо них сечени  трубы, предварительно обмеренного четвертой головкой 2 как

5сР «-(5i +62 ) дсР - 1экс1:

дсо + 1экс1....

Jcp

(6)

1экс - абсолютна  величина эксцентриситета стенок, рассчитан формуле (1).

Частота обновлени  масштабного множител  (К) в процессе работы системы может быть значительно ниже частоты подачи регулирующих воздействий. Это объ сн етс  значительно меньшей динамикой изменени  во времени теплового режима вдоль движущейс  трубы, чем динамика флуктуации толщины стенки, определ ема , в основном , флуктуаци ми фактических скоростей приводов шнека экструдера 8 и т нущего механизма 7.

Таким образом, дополнительна  головка 2, расположенна  в зоне предварительного охлаждени  трубы и программно коммутируема  вычислителем к цепи известных функциональных блоков 4 и 5, совместно с программой ее функционировани  образует дополнительный измерительный канал толщины. Сигнал с этого измерительного канала используетс  дл  стабилизации продольной толщины игзотовл емого издели . В св зи с инструментальной температурной погрешностью, характерной дл  УЗ- головок, работающих по эхо-импульсному способу, сигнал толщины, получаемый с головки 2, должен быть приведен к нормальной температуре. Эта операци  калибровки выполн етс  автоматически умножением на программно-вычисл емый масштабный множитель (К) с использованием данных известного устройства по алгоритму, приведенному в описании. Следовательно, в микроЭВМ 5 введена программа автоматической калибровки (самокалибровки) в заданный момент времени значений толщины, сформированных по сигналам головки дл  исключени  температурной погрешности. Таким обра- зом, головка,  вл юща с  измерителем толщины, и блоки 4 и 5 совместно с алгоритмами расчета соответствующего показа- ни  толщины и его температурной калибровки (произведени  к нормальной тем- пературе), а также с программами реализации этих алгоритмов на микроЭВМ  вл ютс  самокалибрующимис  измерител ми толщины, что позвол ет при измерени х толщины автоматически вносить температурную поправку.

Зона пластических.

деформаций Зона фиксаци

Таким образом, данное решение позвол ет после несложной модернизации известного устройства расширить сферу его использовани  за счет авторегулировани  не только поперечной разнотолщинности, но и продольной толщины, чем значительно повышаетс  эффективность действи  устройства .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  толщины стенки трубчатых изделий по авт.св. N 941856, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности и точности работы устройства при регулировании продольной толщины стенки изделий, источник излучени  снабжен четвертой приемно-из- лучающей акустической головкой, выходом соединенной с управл ющим входом первого коммутатора и расположенной на участке предварительного охлаждени  изделий, а в микроЭВМ введена программа автоматической калибровки значений толщины по сигналам четвертой приемно-излучающей акустической головки.

   Редактор Н.Тупица

   Составитель Л.Лобзова Техред М.Моргентал

   управл. талшитй

   Корректор О.Ципле