Гидроэлектрический датчик

72) Авторы изофретеиия И. Онищенко, В.В. Полоник, П.И. Куценко,Н.С; Кирвалидзе и А.А. Сильченко Запорожский индустриальный институ 7) Заяви ОЗЛЕКТРИ 4 ЕСКИЙ ДАТ Изобретение относится к прокат- ному производству и может быть использовано для измерения линейных размеров проката непосредственно в технологическом потоке на станах холодной и горячей прокатки.Известно устройство для индикации металла, в котором, струя электропроводной жидкости направляется на контролируемый прокат и является одним из плеч измерительного моста. Устройство содержит подводящую трубу с насадкой, изоляционные патрубки, источник питания и усилитель 11.Недостатком такого устройства является зависимость геометрических параметров струи, направляемой на контролируемый прокат, от колебаний гидравлического напора рабочей жидкости в подводящей магистрали. При этом изменяется либо поперечное сечение струи, либо траектория ее полета, или одновременно и траек тория полета и поперечное сечение в зависимости от пространственной ориентации струи датчика. Зависи-. мость геометрических параметров струи о колебаний гидравлического напора рабочей жидкости в магистра" ли влияет на точность и стабильность измерений, поскольку геометрические параметры свободной. струи определяют, в конечном счете, омическое сопротивление одного из плеч измерительного моста.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидроэлектрический датчик,- содержащий подводящий трубопровод, электроизоляционные патрубки, электропроводные атуцеры и насадку, направляющую струю воды на поверхность контролируемого изделия, камеру со щитком, расположенным перпендикулярно направлению струи воды, и отверстием в верхней части камеры, установленной межд.з 908подводящим трубопроводом и насадкойи соединенной с одной сторсны сэлектроиэоляционным патрубком,а с другой стороны - с подводящимтрубопроводом источник питания,усилитель, измерительный прибор, Этотдатчик позволяет получить качественную струю с большой длиной рабочейзоны при использовании для питаниядатчика магистральных подводящихтрубопроводов с любой турбулент-,ностью 2 .Однако и в этом случае изменяется1траектория полета и поперечное сечение струи в зависимости от колеба,ний гидравлического напора рабочей,жидкости в магистрали, что снижает,точность и стабильность измеренийЭтот неблагоприятный фактор особеннопроявляется в случае использования .в качестве электропроводной жидкостиводы иэ цеховой магистрали, обслужи"вающей большое количество потребителей.Цель изобретения - повышение точности и стабильности измерений.Указанная цель достигается тем,что гидроэлектрический датчик состоит из подводящего трубопровода,электроиэоляционных патрубков,электропроводных штуцеров и насадки,направляющей струю воды на поверхность контролируемого изделия,камеры со щитком, расположенным пер,пендикулярно к направлению струиводы, и отверстием части, установленной между подводящим трубопроводом и насадкой и соединенной с однойстороны с электроизоляционным патрубком, а с другой стороны - с подводящим трубопроводом, источника питания, усилителя и измерительногоприбора, причем одна из стенок камеры выполнена .в виде эластичной мембраны, соединенной с наружной стороны камеры упругим элементом с прижимным винтом, к ней прикреплен штокс шайбой, установленной в подводящемпатрубке. На.чертеже представлена схема предлагаемого гидроэлектрического датчика.Датчик состоит из подводящего патрубка 1, соединенчсго одним концом с в одоп ровсдмсй магистралью, другим с камерй 2. В верхней части камеры имеет я сгя.н. ти. 3 для отвода газовых тк ж "миг. я каме. Рстановлен щиток 4 имеющий Форму диска,который крепится к сРенке камеры внескольких периферийных томках. Однастенка камеры 2 выполнена в видез эластичной мембраны 5, подпираемойс наружной стороны камеры упругимэлементом 6 например пружиной, установленной между мембраной 5 и. регулировочным винтом 7; К мембране прикреп 1 о лен шток 8, на конце которого установлена шайба 9, помещенная в патрубок 1 непосредственно вблизи проходного отверстия, выполненного встенке камеры 2 для впуска воды из5 магистрали. В состав датчика вхо-.дят электроизоляционные патрубки 10,соединенные между собой электропроводными штуцерами 11. Выходной штуцер 11 соединен с насадкой 12, на 20 правляющей струю 13 воды на поверхность измеряемого проката 1 ч.Датчик работает следующим обра -зом,Поток воды из магистрального тру 25 бопровода через патрубок 1 поступаетк шайбе 9, обтекает ее равномерносо всех сторон, и через проходноеотверстие, выполненное в стенке камеры 2, заполняет ее полость. Призв полном заполнении камеры под действием избыточного давления в нейнезначительная часть воды выливаетсячерез отверстие 3, расположенное вверхней части камеры, Поступающиев камеру с водяным потоком газовыепузырьки всплывают и удаляются через отверстие 3. Под действием избыточного давления, возникающего вкамере 2, эластичная мамбрана 54 О прогибается, преодолевая подпирающее действие пружины 6. Прогибающая мембрана перемещает шток 8,на конце которого установлена шайба 9, изменяющая сечение проходногоотверстия, выполненного в стенкекамеры для впуска воды из магистрали,создавая все возрастающее гидравлическое сопротивление на входе.Возрастающее гидравлическое сопротивление способствует снижению гидростатического давления в камере 2,В результате наступает равновесиес одной стороны от подпирающегодействия пружины б, а с другой стоЯроны - от мембраны 5, воспринимающей гидростатическое давление в ка- мере 2. Установка равновесия осуществляется автоматически посредТгм идЯ С)908153 5Гсли под действием каких-либо причин гидростатическое давление воды в цеховой магистрали повысилось, то шайба 9 автоматическиприкрывает проходное отверстие, выполнен- % ное в стенке камеры для впуска воды, или, если гидростатическое давление воды понизилось, то шайба 9 автоматически приоткрывает проход" ное отверстие, создавая стабилизацию гидростатического давления в камере 2.Стабилизированный по давлению, успокоенный и свободный от газовых включений поток воды, огибает щитокпоступает по электропроводным штуцерам 11 и электроизоляционным патрубкам 10, через насадку 12 выливается свободной струей 13 на поверхность измеряемого проката 1 ч, 20 перемещаемого по рольгангу 1. Регуллировочным винтом 7 устанавливается необходимое гидростатическое давление в камере 2, при котором обеспечивается формирование качественной струи 13 .с постоянным по длине поперечным сечением и требуемой траекто" рией полета, Участки струй воды, находящиеся в электроизоляционных патрубках 10, и свободная струя 13 36 представляют собой электрические сопротивления, включенные в схему моста, питаемого источником 16 переменного тока, Электрический сигнал информации о контролируемом размере у проката снимается с измерительной диагонали моста, к которой подключен усилитель 17 и регистрирующий прибор 18. Шкала прибора проградуирована в линейных единицах поперечного ФВ размера.К магистрали, питающей датчик электропроводной жидкостью водой), не предъявляется каких-либо жестких требований по стабильности гидро- Ю статицеского давления. Гидроэлектрический датцик обеспецивает автоматическое поддержание гидростатического давления в камере. порядка 0,5 кг/см при колебаниях давления воды в питающей магистрали от 1 до 5 кг/см., обеспечивая стабилизацию геометрических параметров струи, направляемой на контролируемый прокат, и за счет этого повыше-, ние точности и стабильности измерений. Формула изобретенияГидроэлектрический датчик, содержащий подводящий трубопровод, электроизоляционные патрубки, электро- проводные штуцеры и насадку, направляющую струю воды на поверхность контролируемого изделия, камеру со щитком, расположенным перпендикулярно к направлению струи воды,. и отверстием в верхней части, установ.- ленной между подводящим трубопрово" дом и насадкой и соединенной с,одной стороны с электроизоляционным патрубком, а с другой стороны - с подводящим трубопроводом, источник питания, усилитель и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения точности и Стабильности измерений, одна из стенок камеры выполнена в виде эластичной мембраны, соединенной с наружной стороны камеры упругим элементом с прижимным винтом, к ней прикреплен шток с шайбой, установленной в подводящем патрубке. Источники информации,- принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРЙ 395137, кл В 21 В 37/00, 1970 2. Авторское свидетельство СССР Н 700222, кл. 8 21 В 37/00, 1979