Устройство для обнаружения сварного шва при бесконечной прокатке

242097 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихКомитет по делам обретений и открыти ри Совете Министров СССР, П, Стычинский,Чернобривенко П, Чекмарев, А. И. Жуков, Б, И, Мирошниченко, , С, Егоров, И. С. Соляр, А. Р. Тупицын и Ю, С Институт черной металлурги вите ВАРНОГО ШВАТКЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИ ПРИ БЕСКОНЕЧНОЙ П чок-схема пред - прокатывае ми; 2 - чепно Известно устройство для автоматического останова сварного стыка полосы против резцов гратоонимателя, включающее фоточувствительный элемент с пороговой схемой, датчик скорости прокатки, соединенные с блоком информации о положении, сварного шва.Предложенное устройство отличается тем, что в него введена схема определения центра сварного шва в чистовой группе прокатного стана, в которой второй фоточувствительный элемент и блок управления соединены через блок поиска центра сварного шва с блоком информации о положении центра сварного шва, один из входов, которого соединен с датчиком скорости, а выход - с блоком управления и схемой управления летучими ножницами. Это повышает точность обнаружения шва. Кроме тото, блок поиска центра сварного шва содержит узел квантования сигнала второго фоточувствительного элемента, один выход которого соединен с узлом определения точек максимальной температуры непосредственно, а второй выход - через последовательно включенные узел определения локальных максимумов температуры и запоминающий регистр, причем последние охвачены обратной связью,На чертеже представлена б.лагаемого устройства, где: 1мая полоса со сварными шва,вая группа клетей стана; 3 - чистовая группа клетей; 4 и 5 - фоточувствительные элементы; 6 - датчик скорости проката; 7 - пороговая схема; 8 - блок информации о поло 5 жении сварного шва; 9 - блок управления;10 - блок поиска центра сварного шва; 11 -блок информации о положении центра сварного шва; 12 - схема управления летучиминожницами; 18 - лету чие ножницы; 1410 ключ; 15 - узел квантования; 16 - узел определения локальных максимумов температуры;17 - запоминающий регистр; 18 - узел определения точек максимальной температуры.Устройство создано в результате анализа1 экспериментальных данных о распределениитемпературы в зоне сварки заготовок и ееокрестностях как непосредственно после сварки, так и после прокатки участка со сварнымшвом в черновой и чистовой группах клетей20 стана,На чертеже также представлен примерныйграфик распределения температуры в зоне,примыкающей к сварному шву, полученныйнепосредственно после сварки заготовок на25 стыкосварочной машине, для которой характерны такие участки: участки местного нагрева концов заготовок, обусловленные особенностями работы нагревательной печи стана, которым присущи максимумы температуры30 и 1; участки местного охлаждения заготовокв местах их зажима лапами стыкосварочной машины с экстремальными точками температуры Ь, и 1 участок местного подъема температуры в зоне сварки длиной 1 и максимумом температуры 1, соответствующим центру сварного шва. Средняя температура свариваемых заготовок 1,р, -- 950 - 1100 С, а максимум температуры 1=-1300 - 1350 С практически не зависит от температуры заготовок.Характер кривой распределения температуры сохраняется после прокатки участка со сварным швом в черновой и чистовой группах клетей стана, хотя длина как зоны сварки 1 и 1., гак и остальных участков увеличивается, а экстремальные значения температуры уменьшаются, приближаясь по мере прокатки к среднему значению температуры на рассматриваемом участке,Амплитуда температуры 1 в зоне сварки при прокатке участка со сварным швом в черновой группе стана всегда выше средней температуры 1,р а после прокатки в чистовой группе стана максимум температуры 1 выше р, лишь на 30 - 60 С, то есть может быть меньше средней температуры отдельных сильно разогретых заготовок.Поэтому, если в черновой группе стана или на ее выходе нетрудно зафиксировать сварной шов по подъему температуры, то в чистовой группе - по наибольшей температуре на заранее определенном участке, включающем зону сварки.При появлении в поле зрения фоточувствительного элемента 4, установленного в черновой группе стана, участка со сварным швом температура раската в зоне длиной 1 превышает температурный порог 1 канала: фоточувствительный элемент 4 - пороговая схема 7, и в блок 8 информации о положении сварного шва поступает сигнал о его наличии,Блок 8 служит для определения транспортного запаздывания центра сварного шва, определенного с точностью до половины перегретого участка длиной 1 между фоточувствительными элементами 4 и 5 с учетом скорости прокатки и того факта, что поиск зоны раската, имеющей наибольшую температуру, производится на участке раската длиной включающем зону сварки длиной 1, во избежание перестройки блока 8 при переналадке стана в пределах одного сортамента. Блок 9 управления, входы которого соединены с блоком 8 информации о положении сварного шва и датчиком 6 скорости проката, служит для включения блока 10 поиска центра сварного шва на время, необходимое для перемещения в поле зрения фоточувствительного элемента 5 участка проката длиной Очевидно, что это время тем меньше, чем выше скорость прокатки, при прочих равных условиях, Однако это время можно уменьшить, если использовать сигнал блока 11 информации о положении центра сварного шва для управления блоком 9. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В блоке 10 поиска центра сварного шва последний находится путем определения середины каждого нз интервалов, включающих точки на прокатываемой полосе, имеющие локальные максимумы температуры, расположенные в возрастающей последовательности вплоть до отыскания интервала, включающего точку наибольшего из максимумов, соответствующую центру сварного шва, причем величина интервала определяется шагом узла квантования.Данные о границах интервала поступают в блок 11.Если рассматривается последующий интервал, вплоть до интервала, включающего наибольший из максимумов, что соответствует случаю, когда амплитуда входного сигнала превышает амплитуду сигнала на предыдущем интервале, то в блок 11 поступают данные о границах вновь форсируемого локального максимума.Блок 11 служит для определения транспортного запаздывания центра сварного шва (с точностью до половины шага квантования) между фоточувствительным элементом 5 и осью реза летучих ножниц 13 и для подачи команды в схему 12 управления ножницами и блок 9Блок 10 поиска центра сварного шва работает следующим образом,По команде блока 9 с помощью ключа 14 фоточувствительный элемент 5 подключается к узлу 15 квантования, служащему для преобразования непрерывного сигнала от порога 1) 1,р, элемента 5 в числовой код, который через узел 16 определения локального максимума переносится в запоминающий регистр 17, включаемый также блоком 9.Если выделяется очередной локальный максимум, то на выходе узла 16 сигнал появляется при положительном приращении числового кода текущей температуры относительно числа, хранящегося в запоминающем регистре. Указанный сигнал служит для переноса текущего числа в запоминающий регистр и переноса начала отсчета в блоке 11 вплоть до подхода к экстремальной точке слева. Граница ингервала, содержащего экстремальную точку, определяется справа по отрицательному приращению кода текущей температуры относительно кода максимальной температуры, хранящегося взапоминающем регистре, и фиксируется узлом 16 определения точек максимальной температуры, с выходом которого также связан блок 11.При переходе через максимум число, хранящееся в запоминающем регистре, не изменяется вплоть до появления следующего рассматриваемого максимума либо отключения блока 10 блоком 9. Предмет изобретения 1. Устройство для обнаружения сварногошва при бесконечной прокатке, включающееРедактор Г. Поадняк Корректор С. М. Сигал Заказ 2145(3 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2 схему фиксации шва в черновой группе стана, содержащую фоточувствительный элемент с пороговой схемой, датчик скорости проката, соединенные с блоком информации о положении сварного шва, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения сварного шва, в устройство введена схема определения центра сварного шва в чистовой группе прокатно;о стана, в которой второй фоточувствительный элемент и блок управления соединены через блок поиска центра сварного шва с блоком информации о положении центра сварного шва, один из входов которого соединен с датчиком скорости, а выход - с блоком управления и схемой управления летучими ножницами.2. Устройство по 1 п. 1, отличающееся тем, 5 что блок поиска центра сварного шва содержит узел квантования сигнала второго фоточувствительного элемента, один выход которого соединен с узлом определения точек максимальной температуры непосредственно, а 10 второй выход - через последовательно включенные узел определения локальных максимумов температуры и запоминающий регистр, причем последние охвачены обратной связью.