Устройство для контроля параметров прерывистых процессов

О П И С А Н И Е 11, 746442ИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмхСоциалистическихРеспублик(28) Приоритет по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕРЫВИСТЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к автоматике, в частности к средствам автоматизации технологических процессов, и может быть использовано для измерения, преобразования параметров, преиму-щественно силы, давления, деформации, меха 5 нического напряжения, планшетности в прокатных станах, прессах, испытательных машинах и т.п.Особенностью таких технологических процессов является их прерывистЬсть, т. е. чередование во времени действия на датчик начальной нагрузки совместно с измеряемым параметром и действия на него только начальной нагрузки. Начальная нагрузка обусловлена действием на датчик влияющих факторов, таких как вес присоединительных конструкций, на. чальное натяжение в элементах передачи параметра к датчику, необходимое для выборки люфтов, механические напряжения вследствие равных температур в элементах передачи параметра к датчику.Большинство из факторов, действующих на датчик, являются постоянными. Некоторые же из них, например механические деформации,обусловленные различной температурой отдельных элементов конструкции, медленно изменяются во времени, т. е. не являются постоянными.Известно устройство для контроля параметров прерывистых процессов, в котором действие на датчик постоянных влияющих факторов исключается из результатов ттзмерений путем введения постоянной коррекции 11Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля параметров прерывистых процессов преимущественно в прокатных станах, прессах,1 содержащее, блок регистрации, измерительный усилитель, первый вход которого соединен с выходом датчика параметра, второй вход - с выходом корректора, а выход - с измерительным входом первого анализатора параметра, к управляющему входу которого подключен выход задатчика уровня ограничения помех.Запоминание значения информации от Воздействия влияющих факторов осуществляется в корректоре во время отсутствия измеряемого параметра. Моменты запоминания информации.Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения параметра, обус.ловленная его структурой,При измерении параметров в промышленныхусловиях имеется высокий уровень индустриальных помех, по характеру протекания вовремени близких к характеру протеканияпрерывистых процессов, например ударыпри кантовке заготовок в прокатных станах,вибрации оборудования, которые попадают в измерительный канал и снижают достоверностьизмерения параметра.В известном устройстве уровень помех ограничивается с помощью анализатора параметрапри значениях, устанавливаемых задатчикомуровня ограничения помех. При воздействииуказанных помех корректор, работая в следящем режиме, компенсирует их. При наличии параметра анализатор параметра вьщает команду на запоминание влияющего фак торИ не сразу, а с запаздыванием на время, про порциональное времени установления уровня помехи. Вследствие этого корректор запоминает кроме постоянного и медленно меняющегося значения влияющего фактора дополнительного значение параметра, пропорциональное уровню помехи, При этом измеренное значение параметра меньше на значение параметра, запоминающееся в корректоре до момента измерения, которое таким образом увеличивает погреш. ность измерения значения параметра.Так как уровень ограничения помех достигает 10-30% от верхнего предела измерения, то возникает большая погрешйость измерения параметра, Например, при ограничении уровня помех до 10-20%, чувствительности анализатора параметра - до 1% и постоянной времени корректора, в 2 раза большей постоянной времени анализатора параметра, погрешность измерения параметра составляет 5-10%. 746442р о содержит дат щкблок 2 регистрации, измерительный усилитель3, корректор 4, ключ 5, анализаторы б и 7параметра, задатчик 8 ограничения уровняпомех, Корректор 4 предназначен для коррекции влияющих факторов и запоминания их зна.чения на время измерения параметра. Измери.тельныи вход корректора 4 подключается непосредственно к выходу датчика 1 параметра.Анализатор б параметра не имеет задатчикаограничения уровня помех и служит для быстрого управления корректором 4 для осуществления процесса измерения параметра. Ключ5 служит для блокирования канала отбораинформации на время действия помех.Устройство работает следующим образом,П ри отсутствии параметра датчик 1 параметра выдает начальное напряжение О прондн, р орциональное воздействию влияющих факторов -20 веса элементов крепления датчика, затяжки датчика, усилия от деформации при влиянии тем.пературы и др.В первоначальный момент напряжение навыходе корректора 4 равно нулю, поэтому25 результирующее напряжение на входе измерительного усилителя 3 определяется значениемнапряжения ОднНапряжение О усиливается измерительнымусилителем 3 и подается на измерительные вхозо ды анализаторов б и 7 параметра.В аналйзаторе 7 параметра установлен задатчиком 8 уровень ограничения помехи. При этоманализатор 7 параметра формирует сигнал, который поступает на управляющий вход ключаи закрывает его, блокируя канал отбо а5 ринформации, Анализатор. 6 параметра аналогично формирует сигнал, который поступает науправляющий вход корректора 4, устанавливаяего в следящий режим работы.4 О Корректор 4 вырабатывает напряжение кор.рекции Оравное по значению начальномунапряжению О датчика 1 параметра и подаетего на вход измерительного усилителя 3.Тогда разностное напряжение на входе изме 45 рительного усилителя 3Цель изобретения - повышение точностиустройства,Это достигается тем, что устройство содержитвторой анализатор параметра и ключ, выходкоторого соединен с выходом устройства ивходом блока регистрации,"управляющий вход -с выходом первого аназтизатора параметра, ком.мутируемый вход -с выходом измерительногоусилителя и входом второго анализатора пара"Мефа; выход котордго "йодключен к управляющемувходу корректсгра йзмерйтельный входкоторого" связай с выходомдатчика параметра,На чертеже изображена структурная""С.сема "устройства. Ц= и-и,:О (1)При этом напряжение на выходе измеритель.ного усилителя 3 также становится равным 5 о "улю,Пири появлении параметра датчик 1 параметра выдает напряжениеОд- Од+ О, 12где Мп - составляющая напряжения датчика 55 параметра от воздействия, параметра.Анализатор б параметра вырабатывает ситнална отключение измерительного входа корректора 4 и перевода последнего в режим запомина746442 6напряже- за счет повышения точности измерения усилияпостоян- прокатки испольэовать минусовые допуски рзэ.олжна меров проката для получения экономии метал"емени ла, а также улучшить качество проката йутем "оптимизации режимов обжатий процессов про.усили- катки, исключить поломки дорогостоящегопрокатного оборудования за счет предупреждения(3) аварийных ситуаций,10 Формула изобретения 5ния напряжения О, Для запоминанияния Одн с минимальной погрешностьюная времени анализатора 6 параметра дбыть значительно меньше постоянной вркорректора 4,Разностное напряжение ь О на входетеля 3 в этом случае равнолО=О -и,ит.е. равно значению составляющей напряженияО, пропорциональному значению параметрадатчика 1 параметра.При превышении значением параметра уровня ограничения помех, установленного задатчиком 8 в анализаторе 7 параметра, последнийформирует сигнал, который открывает ключ 5,пропуская напряжение Оп на выход устройстваи в блок 2 регистрации.При значениях параметра, меньших значенияуровня ограничения помех, анализатор 7 параметра удерживает ключ 5 в закрытом состоянии, не пропуская напряжение на выход устройства.При прекращении действия параметра анализатор б параметра формирует сигнал на подклю 5чение измерительного входа корректора 4 для.коррекции напряжения ОднОдновременно анализатора 7 параметра формирует сигнал на закрытие ключа 5,В случае действия помех, которые по своему30характеру протекания во времени близки к характеру протекания параметра и амплитудакоторых меньше уровня ограничения в анализаторе 7 параметра, последний удерживает ключ5 в закрытом состоянии, блокируя канал отбораинформации на время действия помехи.Применение предлагаемого устройства дляконтроля параметров прерывистых процессов,например, в прокатном производстве позволит Устройство для контроля параметров преры.вистых процессов, преимущественно в прокат.ных станах, прессах, содержащее блок регистрации, измерительный усилительпервый входкоторого соединен с выходом датчика параметра, второй вход - с выходом корректора, авыход - с измерительным входом первого ана.лиэатора параметра, к управляющему входукоторого подключен выход задатчика уровняограничения помех, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности устройства,оно содержит второй анализатор параметра иключ, выход которого соединен с выходом уст.ройства и входом блока регистрации, управляющий вход - с выходом первого анализаторапараметра, коммутируемый вход - с выходомизмерителВного усилителя и входом второгоанализатора параметра, выход которого подклю.чен к управляющему входу корректора,измерительный вход которого связан с выходомдатчика параметра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 536661,кл. 6 05 Н 23/02, 13.07.70,2. Патент США У 3791204, кл. 73-885,12.02.74 (прототип) .746442 Составитель Г.НефедоваТехред И.Асталош Корректор И. Муска Алексее и едакто одписно Заказ 410216 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 956 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушс