Способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане и устройство для его осуществления

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскнкСоциалистическихРеспублик 1710706(51)М. Кл. В 21 В 37/12 Гоаудеротвеииый комитет СССР ао деивщ изобретений и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к .автоматизации прокатного производства в черной и цветной ме.талл ургии.Известен способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане,заключающийся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости выходящей из валков полосы излучаютдополнительную импульсную волну ультразву.ковых колебаний с частотой, превышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедшую черезполосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно зна.чения ее при номинальной толщине полосы ииспользуют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основныхколебаний 11,Обеспечивая высокую производительность,данный способ имеет недостатки, обусловленные раэовостью замеров принятого сигнала наэталонном образце номинальной толщины иизменением амплитуды самого импульсного из.луче ния. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результатуявляется устройство для автоматического регулирования толщины, полосы на прокатном стане, содержащее устанавливаемые вблизи валков 5прокатного стана по сторонам выкатываемойполосы излучающий и приемный акустическийпреобразователи, последовательно соединенныеусилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок,импульсный генератор, один из выходов, соединенный с управляемым входом селектора, соединенный с другим его выходом усилительмощности, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор, соединенный сего выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенный с его выходом индикатор.Управляющее воздействие, снимаемое с выходадифференциального блока, используется длявоздействия на источник непрерывных ультразвуковых колебаний, акустически связанный свалками прокатного стана через регулятор ихамплитуды . Ввод и регулирование мощных5 10 15 20 Устройство содержит излучающий и прием. ный акустический преобразователи 1 и 2, ус. танавливаемые вблизи валков 3 и 4 прокатно. го стана по сторонам выкатываемой полосы 5, последовательно соединенные приемный усилитель 6, подключенный к приемному преобразователю, селектор 7 и дифференциальный блок 8, импульсный генератор 9, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора 7, соединенный с другим его выходом усилитель мощности 10, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор 11, соединенный с его выходом аттенюатор 12, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока 8, с выхода которого снимается в САРТ управляющее воздействие 13, и соединенный с этим выходом индикатор 14. Формирователь снабжен также электрически по. следовательно соединенным вторым приемным акустическим преобразователем 15 с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанав. ливаемых между полосой 5 и излучаюшим пре. образователем 1, усилителем 16 с высокоимпе 35 40 45 0 55 ультразвуковых колебаний в зоне деформациизначительно повышает точность регулирования,обеспечивая более узкое поле допусков про.катной продукции по толшине, а использование акустического формирования воздействияобеспечивает высокое быстродействие форми.рователя 1.Недостатками данного устройства являютсяпогрешности, обусловленные нестабильностью,излучения, вызванного непостоянством пьезомодуля, что дает пониженный верхний пределдиапазона по толщине проката, при которомсохраняется стабильность воздействия,Цель изобретения - повышение точностиверхнего предела формирования воздействияпо толщине выкатываемой полосы.Цель достигается тем, что производят непрерывное измерение амплитуды излученнойимпульсной волны и сравнивают ее с прошедшейчерез полосу импульсной волной, а также тем,что устройство для осуществления способа поданному изобретению снабжено электрическипоследовательно соединенными вторым приемным акустическим преобразователем с разме.рами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучаюшим преоб.разователем, усилителем с высокоимпеданснымвходом и полосовым фильтром, подключеннымк пиковому детектору,На чертеже схематически изображено устройство для автоматического регулированиятолщины полосы на прокатном стане. данным входом и полосовым фильтром 7, подключенным к пиковому детектору 11.Сущность описываемого способа автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане и принцип действия устрой. ства для осуществления этого способа заклю. чается в следующем.Перед началом прокатки полосы устанавливаются требуемые значения натяжения и раствора валков 3 и 4 посредством регуляторов (на чертеже не показаны). Толшину выкатыва.емой полосы 5 регулируют, изменяя с помошыорегулятора (на чертеже не показан), на который поступает управляющее воздействие 13, раствор валков либо амплитуду мощных непрерывных ультразвуковых колебаний 18, по. ступающих на валки. В последнем случае для снижения толщины металла амплитуду увеличивают, а для увеличения - уменьшают,В процессе регулирования толщины в воздухе в зоне, находящейся вблизи валков про.катного стана (например у нижнего валка 3), по нормали к плоскости,выходящей иэ валков полосы излучают посредством акустического преобразователя 1 импульсную волну 19 ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей и некратной частоте непрерывных колебаний 18, налагаемых на валки. Возбуждение излучающего преобразователя 1 осушествляет.ся импульсами генератора 9, поступаюшимис большой скважностью через усилитель мощности 10. Приемный преобразователь 2, в качестве которого использован преобразователь,аналогичный преобразователю 1, производят прием в воздухе прошедшей через полосу импульсной волны в зоне у второго валка и пре. образует его в импульсный электрический сигнал, который через усилитель 6 поступает в селекторный блок 7, управляемый импульсами генератора 9. В блоке 7 сигнал, несущий информацию о толщине материала, отделяется от реверберационных помех и поступает затем вдифференциальный блок 8, В последний поступает также опорный сигнал аттенюатора 12, по. амплитуде равный сигналу блока 7 при номинальной толщине выкатываемой полосы.Раэностный сигнал 13 (представляющий со. бой управляющее воздействие) с дифференциального блока 8 поступает в регулятор прокатного стана (на чертеже не показан) для обрат. но направленного изменения амплитуды непрерывных колебаний 18, налагаемых на валок 3. При этом, если толшина уменьшается, то увеличение амплитуды импульсной волны, поступающей в преобразователь 2, воздействует че. рез дифференциальный блок 8 и регулятор на уменьшение амплитуды мощных непрерывных колебаний, возвращая толщину выкатываемойполосы к ее номиналу. При увеличении этойтолщины сверх номинала, имеет место обратное воздействие импульсной волны, Некрат.ность частот, т.е. неравенство частоты импульсной волны какой-либо из высших гармоник 5непрерывных колебаний, совместно с импульсным излучением преобразователя 1 и времен.ной селекцией в блоке 7 позволяет повыситьпомехоустойчивость разностного сигнала отно.сительно акустических наводок со стороны основных колебаний и реверберации, обусловленной многократными отражениями между поверх.ностями полосы 5, излучателя 1 и приемника 2,Формирование опорного сигнала осуществляется пиковым детектором 11 иэ импульсоввторого акустического малогабаритного прием.ного преобразователя 15, установленного меж.ду полосой 5 и излучателем 1, после усиления и фильтрации в усилителе 16 и передачичерез узкополосный фильтр 17. Эти импульсыпреобразуются в напряжение постоянного тока,равное их амплитуде.Из этого напряжения в аттенюаторе устанав 25ливается опорный сигнал; по амплитуде равныйинформативному сигналу на выходе селектор.ного блока 7, соответствующему заданномуноминалу толщины полосы. В аттенюаторе 12предусматривается требуемое количество пере.30ключаемых положений, соответствующих требуемым номиналам толщины. В каждом изэтих положений аттенюатор тарируется при настройке системы по образцам полосы с задан.ными параметрами, Тарировка производитсядо нулевого показания индикатора 14, При та.35ком формировании опорного сигнала до минимума сводятся погрешности, обусловленные непостоянством пьезомодуля пьезоэлемента излучающего преобразователя ультразвуковых им.40пульсов, что позволяет повысить точность иверхний предел диапазона воздействия по тол.шине выкатываемой полосы.Формула изобретения451. Способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, заключающий. ся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости, выходящей из валков полосы излучают дополнительную импульсную волну ультразвуковых колебаний с частотойпревышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедшую через полосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно значения ее при номиналь. ной толщине полосы и используют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основных колебаний, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности верхнего предела формирования .воздействия по толщине выкатываемой полосы, производят непрерывное измерение амплитуды иэлученной импульсной волны и сравнивают ее с прошедщей через полосу импульсной волной.2. Устройство по п. 1; содержащее устанав. ливаемые вблизи валков прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы, излучающий и приемный акустические преобразователи, последовательно соединенные усилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок, импульсный генератор, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора, соединенный с другим его выходом усилитель мощности, подключенный к излучающему преобразовате. лю, пиковый детектор, соединенный с его выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенный с его выходом индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения верхнего предела воздействия по толщине выкатываемой полосы, оно дополнительно снабжено электрически последовательно соеди. нечными вторым приемным акустическим преобразователем с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучающим преобразователем, усилителем с вькокоимпедансным входом и полосовым фильтром, подключенным к пиковому детектору.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 535124,кл, В 21 В 37/02, 1975.70706Составитель А. Абросимов Редактор В, Романенко Техред Л.Алферова Корректор О. Ковинская .аказ 3573/5 Тираж 98 б Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4