SU1667973A1 - Устройство дл измерени нат жени по ширине прокатываемой полосы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано в системах управлени  прокатного листа (полосы) в черной и цветной металлургии дл  измерени  нат жений прокатываемой полосы в различных зонах по ее ширине с целью оценки их неравномерности и исключени  короблени  прокатного листа, его серповидности и т. п. С целью повышени  точности измерени  и надежности устройства оно содержит разрезной ролик, длина которого соответствует ширине полосы и по образующим которого через 90° выполнены пазы, в которых размещены магнитоупругие датчики усили  по числу зон контрол , источник питани , узлы преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени , трансформатор, бесконтактный узел съема информации с разрезного ролика и блок обработки информации, при этом выходы каждого узла преобразовани  соединены со входами бесконтактных узлов съема информации с ролика, одни их входы соединены с соответствующими датчиками усили , другие - с выходом выпр мител -стабилизатора, установленного на торце ролика и соединенного с обмоткой вторичной половины разрезного трансформатора, установленного на торце ролика соосно с неподвижной половиной разрезного трансформатора, обмотка которой подключена к источнику питани . 1 с.п. ф-лы, 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

размещены магнитоупругие датчики 3 усили  по числу зон контрол  (конструкци  маг- нитопровода датчика 3 усили  приведена на фиг. 4), узлы А преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени , например генераторы Роэра (фиг. 5) по числу магнитоупругих датчиков 3 усили , установленные в полости 5 разрезного ролика 1, выпр митель-стабилизатор 6, источник 7 питани , трансформатор, первична  обмотка которого расположена на неподвижном кольцевом магнитопроводе 8 и соединена с источником 7 питани , а вторична  обмотка расположена на кольцевом магнитопроводе 9, установленном на торце разрезного ролика 1, и соединена через выпр митель- стабилизатор 6 с узлами 4 преобразовани  усили  в последовательность импульсов на- . пр жени , бесконтактный узел съема (све- тодиоды 10 и фотодиоды 11 и 12) информации с разрезного ролика 1 и блок 13 обработки информации.

Выходы магнитоупругих датчиков 3 соединены с первыми входами соответствующих узлов 4 преобразователей усили  в последовательность импульсов напр жени , а выходы узлов 4 преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени  - с соответствующими входами (входами светодиодов 10) бесконтактного узла съема информации с разрезного ролика , выходы которого (выходы фотодиодов 11 и 12) соединены с входами блока обработки информации.

Магнитопроводы 8 и 9 трансформатора выполнены из Ш-образных пластин, установленных в кольцевых обоймах (фиг. 6, 7). причем обмотки трансформатора расположены в кольцевых пазах магнитопроводов 8 и 9.

Бесконтактный узел съема информации с разрезного ролика 1 содержит светодиоды 10. установленные на торце разрезного ролика 1 в виде линеек, расположенных по диаметрам торца под углом 90° одна относительно другой (фиг. 1,2 и 8), причем входы светодиодов 10  вл ютс  входами бесконтактного узла съема информации с разрезного ролика 1, и фотодиоды 11 и 12, установленные напротив торца разрезного ролика 1 в виде двух линеек, расположен ных под острым углом (фиг, 1 и 9), одна из которых (фотодиоды 11) установлена вертикально , причем выходы фотодиодов 11 и 12  вл ютс  выходами бесконтактного узла съема информации с разрезного ролика 1.

Блок 13 обработки информации содержит (фиг. 1-3) усилители-формирователи 14 по числу фотодиодов 11, установленных на первой линейке, а также счетчики 15 по числу фотодиодов 12, установленных на второй линейке, причем выходы всех усилителей- формирователей 14 соединены со счетными входами счетчиков 15, выходы которых и

генератор 16 соединены через сумматоры 17 с индикаторами 18. Входы усилителей- формирователей 14 и управл ющие входы счетчиков 15  вл ютс  входами блока 13 обработки информации

0

Устройство работает следующим образом .

При подключении сети энергоснабжени  источника 7 питани  к обмотке первич5 ной (стационарной) части 8 трансформатора в нем возбуждаетс  магнитный поток. Обе половины трансформатора - первична  и вторична  - конструктивно аналогичны и отличаю ге  только числом витков обмоток. По0 движна  половина магнитопровода 8 трансформатора располагаетс  против стационарной (магнитопровод 9), так, что их оси совпадают, а кольцевые пазы одного магнитопровода располагаютс  напротив пазов

5 другого магнитопровода. Между торцами стержней магнитопроводов 8 и 9 остаетс  воздушный зазор пор дка 1-2 мм. Магнитный поток преодолевает этот зазор и наводит во вторичной обмотке напр жение,

0 величина которого не зависит от взаимного положени  магнитопроводов и скорости вращени  подвижной части трансформатора относительно стационарной. Вторична  обмотка подключена к вылр мителю-стаби5 лизатору 6, который служит источником питани  узлов 4 преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени  (генераторов Роэра), представл ющих два транзистора и два резистора (фиг. 5). к

0 которым подключены обмотки соответствующего магнитоупругого датчика 3 усили . Частота на выходе узла 4 преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени  пропорциональна усилию, воз5 действующему на магнитоупругий датчик 3 усили . Изменение этой частоты или обратной ей величины - периода колебаний  вл етс  однозначной функцией изменени  усили , воздействующего на магнитоупру0 гий датчик 3 усили . Дл  использовани  этой информации в цел х управлени  процессом прокатки, ее нужно вывести из вращающегос  разрезного ролика 1. С этой целью выходы каждого из узлов 4 преобра5 зозани  усили  в последовательность импульсов напр жени  (генераторов Роэра) подключены к соответствующему светодио- ду 10 (фиг. 3), вспыхивающему при поступлении на него каждого из импульсов генератора Роэра.

При диаметре ролика 300 мм прот женность зоны, в пределах которой на магнитоуп- ругий датчик 3 усили  действует измер емое усилие, составл ет 50-60 мм. При максимальной скорости вращени  ролика 40 об/с этому соответствует прот женность времени воздействи  0,00035-0,00042 с.

При экспериментальной проверке датчика на выходе генератора 4 Роэра усилию, равному 0, соответствовала частота 13,46 кГц, а усилию 3000 кГс - 37,357 кГц. Нелинейность зависимости усилие-частота составл ла ± 0,6%. Фактический диапазон изменений нагрузки на магнитоупругий датчик 3 усили  составл ет до 300 кГс, чему соответствует изменение частоты (приращение на 300 кГц) пор дка 2400 Гц. Прин в нагрузку на магнитоупругий датчик 3 усили  при отсутствии усили  равной 1500 кГс получают , что частотный диапазон составл ет 18600-20460 Гц. Следовательно, за врем  воздействи  усили  на датчик 3 (0.00035- 0,00042 с) на светодиод 10 поступают 6-8 импульсов. Этого достаточно дл  того, чтобы с необходимой точностью (0,5-1 %) измерить период колебаний.

В момент, когда данный очередной магнитоупругий датчик 3 усили  оказалс  в начале зоны воздействи  на него полосы, световые импульсы его светодиода 10 начинают поступать на фотодиод 12 команды на начало измерений. С выхода фотодиода 12 сигнал поступает на управл ющий вход соответствующего счетчика 15. По этому сигналу начинаетс  счет импульсов, поступающих на соответствующие фотодиоды 11, и с них через усилители-формирователи 14 - на счетчики 15. По этому же сигналу открываютс  входы регистров сумматора 17 (св зь между фотодиодами 12 и соответствующими сумматорами не показана ) дл  прохождени  на него импульсов с генератора 16 стабильной частоты. После прохождени  на счетчики 13 заданного количества импульсов, например 4, 5 или 8, сумматора 17 дл  импульсов генератора 16 закрываетс . В одном из регистров фиксируетс  число Т2, кратное периоду прохождени  импульсов от генератора 4 Роэра, нагруженного усилием магнитоупругого датчика 3. Аналогично на второй регистр поступают импульсы, количество которых Ti кратно периоду прохождени  импульсов от генератора 4 Роэра, не нагруженного усилием магнитоупругого датчика 3.

Величина измер емого усили  Р пропорциональна разности частот f2 нагруженного усилием магнитоупругого датчика 3 и fi не нагруженного магнитоупругого датчика 3

K(f2-fi) K(-)

KTi-T2 КТПТ

Эта величина вычисл етс  сумматором 17 и поступает на индикатор 18. При использовании в управлении процессом прокатки ЭВМ эта функци  может быть возложена на нее.

Claims (4)

1.Устройство дл  измерени  нат жени  по ширине прокатываемой полосы, содержащее разрезной ролик, длина которого соответствует ширине полосы и по образующим которого через 90° выполнены пазы, в которых размещены мэгнитоупругие датчики усили  по числу зон контрол , источник питани  и блок обработки информации , отличающеес  тем, что. с целью повышени  точности измерени  и надежности устройства, оно дополнительно содержит узлы преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени  по числу магнитоупругих датчиков усили ,выпр митель-стабилизатор, трансформатор, первична  обмотка которого расположена на неподвижном кольцевом магнитопроводе и соединена с источником

питани , а вторична  обмотка расположена на кольцевом магнитопроводе,установленном на торце разрезного ролика, и соединена через выпр митель-стабилизатор с узлами преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени , и бесконтактный узел съема информации с разрезного ролика, при этом выходы магнитоупругих датчиков усили  соединены с первыми входами соответствующих узлов

преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени , выходы узлов преобразовани  усили  в последовательность импульсов напр жени  соединены с соответствующими входами бесконтактного узла сьема информации и разрезного ролика , выходы которого соединены с входами блока обработки информации.

2.Устройство по п. 1,отличаю щее- с   тем, что магнитопроводы разрезного

трансформатора выполнены из Ш-образных пластин, установленных в кольцевых обоймах , причем обмотки трансформатора расположены в кольцевых пазах, магнитопроводов, образованных Ш-о б разными пластинами.

3. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что бесконтактный узел съема информации с разрезного ролика содержит светодиоды; установленные на торце разрезного ролика в виде линеек, расположенных по диаметрам торца под углом 90° относительно друг друга, и фотодиоды, установленные напротив торца разрезного ролика в виде первой и второй линеек,, расположенных под острым углом, одна из которых установлена вертикально, причем

выходы фотодиодов  вл ютс  выходами бесконтактного узла сьема информации с разрезного ролика, а входы светодиодов  вл ютс  входами бесконтактного узла съема

информации с разрезного ролика.

4. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что блок обработки информации содержит усилители-формирователи по числу фотодиодов, установленных на первой

линейке, а также счетчики по числу фотодиодов , установленных на второй линейке, причем выходы всех усилителей-формирователей соединены со счетными входами счетчиков, выходы которых и генератор соединены через сумматоры с индикаторами, причем входы усилителей-формирователей и управл ющие входы счетчиков  вл ютс  входами блока обработки информации.

11J2

Фиг.г

Фиг.Ч

Ж

8 Риг.7

I

Фиг.8

11

12

Фиг.9