Гидроэлектрический измеритель параметров прокатываемой трубы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистичесииаРеспублик ю 942833(51)М. Кл. В 21 В 37 ЮО 3 Ъоударотокииый квинтет СССР в делам иэобретеиий и открытий(54) ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ТРУБЫ1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на трубопрокатных станах для контроля поперечных размеров и овализации труб непосредственно в технологическом потоке.5Известно устройство для измерения наружого диаметра труб (фотоимпульсный измеритель диаметра труб ИШП), которое может фиксировать только один параметр- диаметр трубы в одном экваториальном сечении 11.Однако в процессе производства труб часто возникает необходимость измерения не только наружного диаметра, но и овальности с целью повышения точности, уменьшения отходов дорогостоящих материалов в стружку, снижения расходного коэффициента. металла.Наиболее близким к предлагаемому 1 о изобретению является устройство для индикации металла, которое содержит в качестве контактирующих элементов струи электропроводящей жидкости. Для получе 2ния информации о перемещениях проката в плоскости, перпендикулярной оси проката, в нем используют четыре попарно встречные струи, распределенные по периметру и электрически соединенные через прокатываемый металл. Сигналы информации о пространственных поперечных перемещениях проката снимаются с диагоналей двух мостов и подаются на вертикально и горизонтально отклоняющие пластины осциллографической трубки. Оба моста питаются от источников постоянного тока. Пространственная ориентация с осциппографической трубки и подключение ее управляющих электродов выполняется согласованно так, чтобы направление пространственного перемещения проката совпало с направлением перемещения светящейся точки по экрану осциллографа 21.Однако это устройство позволяет набпюдать на экране электроннолучевого индикатора только пространственное положение продольной оси прокатываемой5 16 5 3 . 94трубы в виде .светящейся точки и непозволяет, иметь сведения о диаметре иовализации трубы.Цель изобретения - обеспечение измерения.диаметра и овализации прокатываемых труб.Поставленная цель достигается тем,что гидроэлектрический измеритель состоящий из четырех насадок-электродов,расположенных в плоскости, перпендикулярной оси прокатки, снаружи трубы,двух измерител ных мостовых схем,осциллографической трубки, дополнительно содержит два источника сииусоидального напряжения, два суммирующих операционных усилителя и фазовращатель,причем одна пара насадок-электродов,соединена с первым источником синусоидального напряжения, а другая - со вторым источником синусоидвльного напряжения через фазовращатель и каждая пара насадок-электродов через суммирующие операционные усилители соединенас отклоняющей системой осциллографической трубки.На чертеже представлена схема гидроэлектрического измерителя параметровпрокатываемых труб,Гидроэлектрический измеритель включает датчик, состоящий из коллектора 1, который подключен штуцером 2 к питающей магистрали с электропроводной жидкостью (не показано), К коллектору подсоединены четыре диэлектрических патрубка 3, оканчивающиеся электродами- насадками 4, размещенными на фиксированном расстоянии от оси прокатываемой трубы 5, Из насадок 4 вытекают четыре попарно направленных встречных струи.6, лежащие в одной плоскости и электрически замкнутые между собой через прокатываемую трубу 5. Первая горизонтальная пара встречно направленных струй включена в схему моста, плечи которого образованы омическим сопротивлением горизонтально направленных струй и потенциометра 7. Этот мост питается от источника 8 синхсоидального напряжения. Электроды-насадки 4 горизонтальной пары встречно направленных струй подключены на входы первого суммирующего операционного усилителя 8 с одинаковым масштабным коэффициентом. Выход операционного усилителя 9 подключен к системе. горизонтального отклонения луча электронно лучевого индикатора 10. Втораявзаимножерпен-, дикулярная пара струй 6, напряженных 2633 4 вертикально, включена также в схемумоста, плечи которого образованы омическим сопротивлением вертикально направленных струй 6 и потенциометром 11.Этот мост питается,от синфазного источника 12 синусоидального напряжениячерез фазовращатель 13, сдвигающийфазу питающего напряжения на 90.Электроды-насадки 4. вертикально направленной пары струй подключены навходы второго суммирующего операцион 3ного усилителя 14 с одинаковым масштабным коэффициейтом. Выход операционного усилителя 14 подключен к системевертикального отклонения луча электроннолучевого индикатора 10. Устройство работает следующим образом.При попадании трубы 5 в зону дейст-,вия струй 6 датчика гидроэлектрическогоизмерителя на его струях. устанавливается напряжение, пропорциональное их длине,т.е. поперечному размеру контролируемойтрубы. Сигнал информации с измерительной диагонали моста, образованного омическим сопротивлением горизонтальнонаправленных струй 6 и потенциометра 7,поступает с электродов-насадок 4, на входы суммирующего операционного усилителя 9. На входе усилителя 9 получается аналоговый сигнал информации синусоицальной рормы, амплитуда которого пропорциональна размеру трубы в зоне контактнрования с горизонтально направлен- Мными струямие Аналогично сигнал информации с измерительной диагонали моста,образованного омическим сопротивлениемвертикально направленных струй 6 и потенциометра 11, цоступает с электродовнасадок 4, на входы суммирующего опе. рационного усилителя 14. На выходеусилителя 14 получается аналоговый сигнал информации синусоидальной формы,амплитуда которого пропорциональна размеру трубы в зоне контактирования с вертикально направленными струями. Выходы обоих операционных усилителей подключены к отклоняющей системе лучаэлектронно-лучевого индикатора.Поскольку оба полученные сигналаинформации имеют синусоидвльную форму и подключены соответственно к горизонтальной и вертикальной системеотклонения луча, на экране трубки образуется фигура Лиссажу. При одинаковойчастоте двух синфазных источников 8и 12 электрического питания, фазовомсдриге между ними на 90 ф(с помощьюГидроэлектрический измеритель параметров прокатываемой трубы, состоящий ю четырех насадок-электродоврасполь женных в плоскости, перпендикулярной оси прокатки, снаружл;трубы, двух измерительных мостовых схем и осциллографической трубки, о т л и ча ю щ и Й- с я тем, что, с целью обеспечения измерения диаметра и овализации прокатываемых труб, он дополнительно содержит два источника синусоидального напряжения, два суммирующих .операционных уси лителя и фазовращатель, причем одна пара насадок-электродов соединена с первым источником синусоидального напряжения, а другая - со вторым источ, ником синусоидального напряжения через фазовращатель, и каждая пара насадок-электродов через суммирующие опера ционные усилители соединена с отклоняющей системой осциллографической.трубки. 5 9428 фазовращателя 13) и равенстве амплитуд сигналов информации о поперечном размере трубы, получаемых с горизонтальных струй, на выходе операционного усилителя 14 на экране электронно лучевого индикатора 10 изображается окружность, : Причем диаметр окружности пропорционален диаметру трубы. Если труба имеет овалиэацию, то иацряжеиия, получаемые на вы:ходах операционных усилителей 9 и 14не равны по амплитуде и на экране элычронно-лучевого индикатора образуется эллипс с соотношением горизонтальной и вертикальной осеи пропорциональным овальности контролируемой трубы.15Таким,образом, на экране электроннолучевого индикатора 10 представляется информация о геометрических параметрах прокатываемой трубы в виде окружности, с диаметром, пропорциональным диаметру 20 трубы, а при наличии овальности - в виде эллипса с осями, пропорциональными размерам горизонтального и вертикально диаметров трубы. Это расширяет функциональные возможности известного уст- И ройства индикации металла.При ведении процесса прокатки оператор на пульте управления непрерывным станом в наглядной форме получает оперативную информацию о параметрах прока-Зо тываемых труь (диаметре и овализации). Это позволяет своевременно .влиять на настройку трубопрокатного стана, поддерживая размеры проката в более узком поле допусков и таким образом повысить з точность проката, уменьшить отходы до 33 6рогостоящих металлов в стружку, снизить расходный коэффициент металла. формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Информационный листок института"Черметииформация", М., 1975, сер. 8,М 3. 2, Авторское свидетельство СССР М 561581, кл, В 21 В 37/00, 1977.