Устройство для измерения деформации клети прокатного стана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 В 7/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ втоматики им. Х ореко, Н,Спотинниктоупругие5 - 66,ство СССР24, 1987. н,тчики,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМАЦИИ КЛЕТИ ПР (57) Изобретение относ деформации и силы маг ками. Цель изобретени ности измерения. Это о ИЗМЕРЕНИЯ ДЕОКАТНОГО СТАНА ится к измерениям итоупругими датчия - повышение точбеспечивается тем,уги ит и датльной ика к да ый л ок пи- тирукость,храент И нвер ю ем орк элем ляется низ вышени точноэве:тное усмации клети преднаэнапрокатногондмагничи тка ии и коГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский институт асъезда КПСС(56) Шевченко Г,И, МагнМ,; Энергия, 1967, стр. бАвторское свидетелКт 1350484, кл. 0 01 В 7 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения усилия прокатки,Известно устройство измерения усилия прокатки, включающее силоизмерительный преобразователь, встраиваемый в силовой контур клети,Недостатками известного устройства являются большие габариты, энергоемкость, зависимость результатов измерений от точности приложения нагрузки к преобразователю, невозможность проведения регламентных и ремонтных работ без останова стана,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является устройство для измерения деформации клети прокатночто в известное устройство, содержащее магнитоупругий датчик, установленный на стояке клети и закрытый кожухом, с намагничивающей и измерительными обмотками, стабилизированным блоком питания, блоком обработки сигнала, устройством выборки-хранения, компаратором, изме рительным прибором, дополнительно введены вычитающий усилитель, одновибратор, элемент ИЛИ, две схемы защиты от дребезга контактов, реле, линия задержки, датчик тска, кнопка ручной коррекции и задающее устройство, что позволяет обеспечить коррекцию выходного сигнала по сигналу внешнего датчика (датчика тока) в момент выхода металла из клети в течение времени, равного длительности управляющего импульса, 1 ил,го стана, содержащее магнитоу чик с намагничивающей и изм обмотками, элементы креплени стойке клети, стабилиэированн тания, блок обработки сигнала ющий усилитель, разделительн два компаратора. устройство в нения, суммирующий усилитель и формирователь импульсов,Недостатком устройства яв кая точность измерения.Цель изобретения - пости измерения.Цель достигается тем, что и тройство для измерения дефор прокатного стача, содержащее ченный для установки на клети стана магнитоупругий датчик с вающей и измерительной обмо5 10 15 20 2 .) ) 0 35 40 45 50 55 жухом, соединенный с намагничивающей обмоткой стабилизированный блок питания, блок обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной обмоткой, блок выборки-хранения, первый вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, компаратор и измерительный прибор, снабжено вычитающим усилителем, первый вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, а второй соединен с выходом блока выборки-хранения, элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, связанного своим выходом со вторым входом блока выборки-хранения, последовательно соединенные первая схема защиты от дребезга контактов и кнопка ручной коррекции, соединенные с первым входом элемента ИЛИ, вторая схема защиты от дребезга, выход которой соединен со вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенные между собой и со ьторой схемой защиты от дребезга, реле и линия задержки, датчик тока, выход которого соединен с первым входом компаратора, задающий блок, выход которого соединен со вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с входом линии задеожки, вход измерительного прибора соединен с выходом вычитающего усилителя,Включение в состав устройства вычитающего усилителя, одновибратора, элемента ИЛИ, двух схем защиты от дребезга контактов реле, линии задержки, датчика тока, кнопки ручной коррекции, задающего устройства и определен. х связей между ними позволяет организоьать обнуление выходного сигнала после выхода металла из клети, что обеспечивает повышение точно. сти измерения по сравнению с прототипом, поскольку информационный сигнал на выходе устройства полностью соответствует текущему значению усилия проката,При выходе металла из клети ток якоря двигателя привода валков уменьшается, Когда величина тока становится меньше определенного уровня, свидетельствующего о том, что металл вышел из клети, устройство по сигналу датчика тока вырабатывает управляющий импульс, разрешающий обнуление выходного сигнала в течение времени равного длительности импульса.Блок-схема предлагаемого устройства для измерения деформации клети прокатного стана представлена на чертеже,Устройство содержит магнитоупругий датчик 1, установленный на стойке клети 2 и закрытый кожухом 3, Намагничивающая обмотка 4 подключена с стабилизированному блоку питания 5, а измерительные обмотки 6,7 подсоединены ко входам блока обработки сигнала (БОС) 8., выход которого связан спервым входом устройства выборки-хранения УВХ) 9 и с одним из входов вычитающего усилителя (ВУ) 10, второй вход которогосвязан с выходом УВХ 9. Второй вход УВХ 9соединен с выходом одновибратора (ОВ) 11,связанного своим входом с выходом элемента ИЛИ 12, один из входов которого соединен с первой схемой защиты от дребезгаконтактов (СЭ) 13, последовательно соединенной с кнопкой ручной коррекции (КР) 14,Второй вход элемента ИЛИ 12 соединен совторой СЗ 15, которая последовательно соединена с реле 16, линией задержки (ЛЭ) 17,соединенной своим входом с выходом компаратооа ) 18, один вход которого связанс датчиком тока ДТ) 19, а второй - с задатчиком уровня,ЗУ) 20, Измерительный прибор (и) 21 подключен на выход ВУ 10.Вычитающий усилитель 10, измерительный прибор 21, реле 16, кнопка ручной коррекции 14, компаратор 18, датчик тока 19,устройство выборки-хранения 9 являютсястандартными блоками, выпускаемыми отечественной промышленностью,При подключении устройства к сети переменного тока СБП 5 начинает генерировать сигнал в виде стабилизирсванноготока, которым запитывается намагничивающая обмотка 4 магнитоупругого датчика 1,вследствие чего в чувствительном элементедатчика 1 появляется магнитный поток, который индуктирует Э гС в двух измерительных обмотках 6 и 7,При работе прокатного стана его клетьдеформируется, жестко связанный с нейчувствительный элемент датчика 1 испытывает деформацию, Происходит изменениемагнитной проницаемости чувствительногоэлемента и соответствующее ему изменение магнитного потока, а также ЭДС, наводимых в измерительных обмотках 6 и 7, водной из которых Э,ЦС возрастает, а во второй - падает,Переменные напряжения, снимаемые сизмерительных обмоток 6 и 7, поступают наБОС 8. где происходит их масштабирование, выпрямление и вычитание, На выходеБОС 8 формируется линейная выходная характеристика с требуемым размахом. Сигнал с выхода БОС 8 содержит в общемслучае квазистатическую составляющую,пропорциональную предварительному натягу датчика и разности температурных деформации стойки и датчика 1, идинамическую составляющую, определяемую усилием прокатки,Выходной сигнал, полученный на выходе БОС 8, поступает на вход УВХ 9, которое1768946 50 55 служит для выделения квазистатической составляющей по команде, поступающей на его управляющий вход. При этом на выходе его появляется сигнал, пропорциональный квазистатической составляющей, который подается на вход ВУ 10, На второй вход ВУ 10 поступает полный сигнал с выхода БОС 8. Вычитание этих сигналов в ВУ 10 обеспечивает на выходе ВУ 10 выходной сигнал устройства, пропорциональный динамической составляющей деформации стойки, определяемой усилием прокатки. Команда, поступающая на второй (управляющий) вход УВХ 9 и определяющая запоминание квазистатической составляющей сигнала, формируется следующим образом,При выходе металла из клети ток якоря двигателя привода валков уменьшается, Когда ток якоря становится меньше уровня, определяемого ЗУ 20, характеризующим отсутствие металла в клети, на выходе К 18 появляется высокий уровень логического сигнала, который обусловливает замыкание контактов реле 16 с временной задержкой, определяемой ЛЗ 17, Замыкание контактов Р 16 приводит к появлению на выходе С 315 высокого логического уровня, поступающего на вход элемента ИЛИ 12, На выходе ИЛИ 12 появляется высокий логический уровень, по переднему фронту которого ОВ 11 формирует импульс управления. По этой команде в УВХ 9 происходит запоминание выходного сигнала БОС 8. Так как металла в клети нет, то этот сигнал определяется только квазистатической составляющей и хранится в памяти УВХ 9 вплоть до прихода следующей команды с ОВ 11 при очередном выходе металла из клети.В устройстве имеет возможность ручной коррекции выходного сигнала при отсутствии металла в клети, Для этого имеется КР 14 и СЗ 3, связанные со вторым входом элемента ИЛИ, Это необходимо для предварительного обнуления выходного сигнала устройства в случае аварийных и профилактических остановках стана, что также способствует повышению точности измерения,Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения за счет того, чтокоррекция выходных сигналов выполняетсяпо сигналу от внешнего датчика (датчика5 тока) в течение времени, равного длительности управляющего импульса, что исключаетпотерю полезной информации в моментвхода металла в клеть, Повышение точностиизмерения способствует более рациональ 10 ному выбору технологических режимов, повышению производительности стана идолговечности оборудования.Формула изобретенияУстройство для измерения деформации15 клети прокатного стана, содержащее предназначенный для установки на клети прокатного стана магнитоупругий датчик снамагничивающей и измерительной обмотками и кожухом, соединенный с намагничи 20 вающей обмоткой стабилизированный блокпитания, блок обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной обмоткой,блок выборки-хранения, вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала,25 компаратор и измерительный прибор, о тл ича ю щееся тем,что,с целью повышения точности измерения, она снабжено вычитающим усилителем, первый входкоторого соединен с выходом блока обра 30 ботки сигнала, а второй вход - с выходомблока выборки-хранения, элементом ИЛИ,выход которого соединен с входом одновибратора, последовательно соединеннымипервой схемой защиты от дребезга контак 35 тов и кнопкой ручной коррекции, соединенными с первым входом элемента ИЛИ,второй схемой защиты от дребезга, выходкоторой соединен с вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными40 между собой и с второй схемой защиты дребезга реле и линией задержки, датчикомтока, выход которого соединен с первымвходом компаратора, задающим блоком,выход которого соединен с вторым входом45 компаратора, выход компаратора соединенс входом линии задержки, а вход измерительного прибора - с выходом вычитающегоусилителя,1768946 Составитель В.КурляндскийТехред М,Моргентал Коррект Редакто учо П оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га Тираж Подписное аказ 3637 ниям и отк ытиям при ГКНТ ССС ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям р 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5