SU986530A1 - Гидроэлектрический датчик дл контрол параметров прокатываемой полосы - Google Patents

Description

(5)ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ

1

Изобретение относитс  к прокатному производству и предназначено дл  контрол  параметров прокатываемой полосы, 8 частности таких параметров как длина, ширина, диаметр, неплоскостность, прогиб, поперечные перемещени  и другое непосредственно а технологическом потоке.

Известно устройство дл  индикации металла, содержащее подвод щую электропроводную, жидкость, трубу с насадкой,  вл ющейс  электродом и формирующей свободную струю электропровод щей жидкости, источник питани  и усилитель, которое снабжено дополнительным электродом, выполненным в виде оголенного конца проводника с водостойкой изол цией и расположенными коаксиально в свободной струе элекдропровод щей жид- кости 1 J.

Это устройство имеет повьшенную надежность за счет исключени  ложных срабатываний, при загр знении

поверхности изол торов, в услови х интенсивного парообразовани , при наличии б|%1зг воды, пыли , окалины, технологической смазки . Однако получить большую длину компактной части струи не удаетс  из-за возмущени  потока жидкости про волочнын электродом, что су|; ественно уменьшает диапазон контролируet« )x параметров.

10

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  гидроэлектрический датчик, содержащий изол тор, подвод щую трубу, сочлененную с трубчатым элект|х дом и элек«5 трод-насадку, причем электрод-насадка через фазочувстаительный усилитель соединен с выходом потенциометра, первый вход которого соединен с первым полюсом источника питани  и с

Claims (2)

1. 20 трубчатым электродом, а -второй вход соединен с вторым заземленным полюсом источника питани , в корпусе изол тора выполнена полость, внутри 3 которой установлен электрод-насадка вставленный в кольцевой канал, соедин ющий электрод-насадку с трубчатым электродом, причем в верхней ча ти электрода-насадки закреплен обтекатель , образующий с внутренней поверхностью корпуса изол тора коль . цевой зазор, а в боковой стенке изо л тора выполнен канал подвода воздуха . Это устройство обладает повышенной надежностью в сложных металлургических услови х и позвол ет получить Повышенную длину компактной части струи. Однако обеспечение высокой надежности при загр знении опорных изол торов при наличии брыз воды требует повышенных расходов су хого сжатого воздуха, что приводит к возмущению струи и ограничению длины ее компактной части. Кроме то го, применение сухого сжатого воздуха усложн ет конструкцию датчика вызывает дополнительные энергетические затраты, создает необходимость иметь в наличии воздухопроводные магистрали и сопутствующие устройства 2. Целью изобретени   вл етс  повы шение надежности датчика. Цель достигаетс  тем, что гидро электрический датчик, содержащий изол тор, под8од и4ую трубу, сочлененную с трубчатым электродом, и электрод-насадку, причем электроднасадка и трубчатый электрод установлены в кольцевой канал, выполне ный в изол торе и соедин ющий элек трод-насадку с трубчатым электродр электрод-насадка подключен на вход усилител , а первый полюс источника питани  подключен к трубчатому электроду, снабжен дополнительным кольцевым электродом, суммирующим операционным усилителем и регистри рующим устройством, причем кольцевой электрод уйтановлен на наруж ной поверхности изол тора, охватывает его по замкнутому контуру, по ключен к второму полюсу источника питани  и общей шине суммирующего операционного усилител . Выход опе рационного усилител  заземлен на конструкцию стана и соединен с общей шиной усилител  через регистри рующее устройство. На чертеже изображен гидроэле1стрический датчик. Гидроэлектрический датчик дл  контрол  параметров прокатываемой полосы содержит опорный изол тор 1, выполненный из негигроскопического диэлектрика и  вл ющийс  корпусом гидроэлектрического датчика. В верхней части корпуса установлен электрод-насадка 2, сочлененный с кольцевым каналом 3, совместно с ним в нижней части канала 3 установлен трубчатый электрод Ц. Водопровод щий трубопровод 5, выполненный из диэлектрического материала, сочленен с трубчатым электродом i и через стабилизатор 6 давлени  жидкости подключен к питающей магистрали 7. Свободна  стру  8, направленна  насадкой 2 на поверхность контролируемого проката 9 замыкает электрическую цепь, в которую включены валки 10 прокатной клети. Дополнительный кольцевой электрод 11 установлен на наружной поверхности изол тора 1, охватывает его по замкнутому контуру. Электрод-насад1 а 2 подключен на вход суммирующего операционного усилител  12, а обща  шина усилител  12 подключена к дополнительному кольцевому электроду 11 непосредственно и к трубчатому электроду 4 через источник 13 электрического питани . Выход суммирующего операционного усилител  12 заземлен на валки 10 прокатной клети и металлические конструкции И прокатного стана. Выход усилител  12 такь же соединен с общей шиной через регистрирующее устройство 15. Гидроэлектрический датчик дл  контрол  параметров прокатываемой по/ лосы работает следующим образом. Электропроводна  жидкость из питающей магистрали 7 с некоторым избыточным давлением через стабилизатор 6 давлени  посредством трубопровода 5 подаетс  в кольцевой канал 3. Поток электропроводной жидкости в кольцевом канале 3 контактирует с трубчатым электродом k и электродом-насадкой 2, установленным в верхней части изол тора 1. Одновременно электроднасадка 2 формирует свободную струю 8, направленную на контролируемый прокат 9. Длина струи 8, а следовательно , ее омическоЬ сопротивление измен етс  в зависимости от прогиба проката 9 поскольку опорный изол тор 1 жестко установлен на металл1тческие конструкции И прокатного ст на на фиксированном рассто нии от о прокатки. Столб электропроводной жидкости, размещенный в кольцевом канале 3, выполн ет роль эталонного резистора, который подключен трубчатым электродом k и электродом-насадкой 2 на вход операционного усилител  12 через источник 13 электри ческого питани  калиброванным по ам плитуде напр жением. Свободна  стру 8 образует измер емый резистор, которы включен в цепь обратной св зи операционного усилител  12 между его выходом и входом, посредством электрода-насадки 2, контролируемого проката 9 и заземленных валков 1 прокатной клети. Выходное напр жени Ugt,ix суммирующего операционного усилител  12 измер етс  регистрирующим устройством 15 которое соедин ет выход усилител  с общей шиной и св  зано с напр жением, поступающим от источника 13 электрического питани  зависимостью - 11 , « V ;i - I STOAOW R - омическое сопротивление сттои,. зистора, образованного сво бодной струей 8; , R - омическое сопротивление этолон-. эталонного резистора, обра зованного столбом электропроводной жидкости в кольцевом канале 3. Выходной сигнал информации прогибе проката 9 при стабильном диаметре струи 8 зависит практически только от длины струи и не зависит от колебаний удельной электропроводности жидкости, поскольку применен компенсационный метод измерени . Когда в процессе работы датчика опорный изол тор 1 покрываетс  стру ми воды, смазки и другими токопровод щими компонентами, между электро дом-насадкой 2 и металлической конструкцией 1 прокатного стана образуютс  нестабильные цепи резисторов утечки RJJ и R-j(Ha чертеже изображены штриховой линией. Однако в предлагаемой конструкции датчика они не оказывают вли ни  на стабильность работы, поскольку резистор подключен на вход операционного усилител  12 электродом-насадкой 2 и дополнительным кольцевым электродом 11, охватывающим по замкнутому конту ру изол тор 1. Так как потенциал собственного входа операционного усилител  охваченного обратной св зью практически равен потенциалу общего провода, то через резистор R. утечки ток протекать не будет,т.е. электрически цепь будет разомкнутой.Резистор Rrj утечки также не оказывает вли ни  на стабильность работы, поскольку он под ключеи дополнительным кольцевым элею тродом 1t и металлической конструкцией 14 прокатного стана параллельно выходу операционного усилител  12, обладающего достаточно высокой иагрузоичой способностью и малым выходным сопротивлением. выходной сигнал U-.информации, выл измер емый регистрирующим устройством 15, при посто нном поперечном сечении струи 8 имеет практически линейную градуировочную зависимость. Это позвол ет произвести как суммирование , так и вычитание электрических сигналов с нескольких гидроэлектрических .датчиков с высокой точностью простыми средствами и использовать датчики в устройствах дл  контрол  длины ширины, диаметра поперечных перемещений и других параметров проката непосредственно в технологическом потоке. Таким образом датчик, снабженный дополнительным кольцевым электродом установленным на наружной поверхности изол тора, охватывающим изол тор ПО замкнутому контуру и подключенным к суммирующему операционному усилителю, обладает более высокой надежностью в сложных услови х эксплуатации и имеет линейную градуировочную зависимость. По сравнению с известными техническими решени ми упрощаетс  устройство датчика , исключаетс  необходимость наличи  воздухопроводных магистралей и сопутствующих устройств, снижаютс  энергетические и эксплуатационные затраты, св занные с эксплуатацией пневмоаппаратуры. Датчик позвол ет получить повышенную длину компактной части струи устранением возмущающих факторов газового потока, в результате расшир етс  диапазон измерений контролируемогр параметра прокатываемой полосы. Испытан макет гидроэлектрического датчика с использованием операционных усилителей дипа К1 ОУД1Б и киОУД2Б, с согласующим каскадом на выходе и источником калиброванного напр жени  частотой 10 кГц, Испытани  показали линейную градуировочную зависимость, высокую стабильность и надежность гидро электрического датчика, когда опорны изол тор очищен и когда опорный изо л тор покрыт стру ми воды. Экономический эффект от применени  на одном листопрокатном стане состав л ет 20 тыс. руб. в год. Формула изобретени  Гидроэлектр ический датчик дл  кон трол  параметров прокатываемой полосы , содержаций изол тор, подвод щую трубу, сочлененную с трубчатым электродом , и электрод-насадку, причем электрод-насадка и трубчатый электрод охватывают кольцевой канал, выполненный в изол торе и соедин ющий электрод-насадку с трубчатым электродон , и источник питани , первый полюс которого подсоединен к трубчатому электроду, отличающийс   тем, что, с целью повышени  надежности , датчик снабжен дополнительным кольцевым электродом, суммирующим операционным усилителем и регистрирующим устройством, примем электрод-насадка подсоединен к входу усилител , дополнительный кольцевой электрод установлен на наружной поверхности изол тора, охватывает его по замкнутому контуру, подсоединен к второму полюсу источника питани  и общей шине усилител , выход усилител  заземлен на конструкцию стана и соединен с общей шиной через регистрирующее устройство. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР К , кл. В 21 В 37/00, 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР « 818689, кл. В 21 В 37/00, 1979 (прототип).