Устройство измерения средней толщины проката

(54) СРЕД УСТРОЙСТВО ИЗМЛЩКНК ПРОКАТ,угла поворотадва счетчика, ое с я тем, что,точности, оно сиками положениятановленными перфиксированном рт другого вдольи датчиком нагрталки, двумя схдвумя делителями ЕРЕНИЯодержаарабанатлис целью,абженоконцаед мосстоялинии 7)Й Ттчи щее дамоталки ичаюшеповыаениядвумя датчполосы, уталкой нании один опрокатки,п м мамии сумма ривода адения СУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт. автим. ХХУ съезда КПССтором, причем датчик угла поворота моталки соединен с первым входом первой схемы совпадения и первым входом второй схемы совпадения, датчик нагрузки привода моталки соединен.с вторым входом первой схемы совпадения, первый датчик положения конца полосы соединен через инвертор с вторым входом второ 9 схемы совпадения, второй датчик положения,конца полосы соединен с.третьим входом первой схемы совпадения и третьим входом второй схема совпадения, выход первой схемы совпадения соединен с входом первого счетчика, выход которого соединен с первым выходом первого делителя,Ф выход которого является выходом устройства, выход второй схемы совпадения соединен с входом второго счетчика, выход которого соединен ( с первым входом второго делителя, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым залатчи. ками, а вЫход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а выход соединен с вторым входом первого делителя.Изобретение относится к измери-тельной технике и может найти применение при автоматизации прокатного производства,Известен ультразвуковой измеритель толщины полосы, состоящий 5из генератора ультразвуковых импульсов., акустического фильтра, усилителя эхо-сигналов с автоматическимрегулятором усиления, усилителяпромежуточной частоты, детектора илинейного индикатора. Устройство позволяет измерять толщину лю 6 ого материала в диапазоне от 2,00до 20,00 мм. Импульсы ультразвукового генератора вводятся в измеряемую полосу через акустический фильтр.Результирующий сигнал поступаетв усилитель промежуточной частоты,который настраивается в соответствии с собственной частотой колебаний оультразвукового пьезокристалла. Ошибки в измерениях, вызываемые прохождением ультразвука через плоскостьконтакта между пьезокристаллами иматериалом, исключаются .при помощи,измерения времени прохождения эхоьсигнала, многократно пересекающеготолщину контролируемого образца Г 11,Однако необходимость контактапьезокристалла с контролируемымметаллом непозволяет использоватьданное устройство на станах горячейпрокатки.иэ-эа высокой температурыповерхности металла, вертикальныхперемещений полосы и вибраций оборудования. 35Известен также рентгеновскийизмеритель толщины металла Г 21, предназначенный для измерения мгновен-.ных значений толщины проката как встанах холодной, так и на станах горячей прокатки, состоящий из рентге"новского блока, двух приемников излучения, блока обработки Выходныхсигналов приемников, блока стабилизации параметров приемников излучення, блока введения поправок ивторичных приборов. Источник и приемники рентгеновского излучения распола аются в нижней и верхней частяхрамы, между консолью и основанием которой движется стальная полоса, пересекающая поток рентгеновского из-лучения. Степень поглощения рентгеновских лучей зависит от плотности металла, которая в свою очередьзависит от температуры и марки 55стали полосы, поэтому результат измерения корректируют и приводят ктемпературе .охлажденной полосы. Снимая показания с вторичных приборов,в качестве которых используются рео ОХорДы, и обрабатывая эти гоказанияс помощью вычислительной техники,Получают среднее значение толщиныФ прокатываемых полос по зависимости 65флР игде Л в : текущие значения толщины, снимаемые с измерителяфколичество замеров теку.щей толщиныОднакЬ этот рентгеновский измеритель имеет высокую погрешность измерения, а дальнейшая обработка показаний измерителя еще несколько увеличивает погрешность определения средней толщины металла(Я.Кроме того, большое влияние на точность измерения оказывает и высокая инерционность измерителя, поэтому он не обеспечивает высокой то ,ности измерения средней толщины проката.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство измерения средней толщины проката на станах холодной прокатки, содержащее два импульсных генератора датчика угла поворота, один из которых устанавливается на оси рабочего валка последней клети, другОй - на оси барабана моталки, два счетчика, входы которых соединены через вентильные схемы (схемы совпадений 1 с выходами генераторов импульсов,.управляющие входы вентилей соединены с выходом второго генератора импульсов, счетно-решающее усройство, входы которого соединены с выходами счетчиков. При намотке полосы на барабан моталки генератор вырабатывает импульсы, пропорциональные угловой скорости барабана. Первый. импульс открывает вентили, и начинается подсчет импульсов обоих генераторов в соответствующих счетчиках, При окончании работы стаНа, т.е. при отсутствии сигналов на выходе генератора, подсчет оканчивается и в счетно-решающем устройстве происходит вычисление средней толщины листа по зависимостиЭЯ -Райюгде 0, Э - диаметры рабочего валка и барабана моталки;4, М - число оборотов рабочего валка и барабана моталки.Указанная зависимость справедлива для жестко связанной механической системы, когда отсутствуют проскальзывания валков и барабана относительно полосы Г 31.Однако на станах горячей прокатки наблюдаются явления "опережения" и "отставания", т.е. несоотэетствия между скоростью находящейся в валках полосы и окружной скорости вал 1068192ков, Опережение тем больше, чем меньше толщина прокатываемой полосы, и колеблется в пределах 2-10. Боль-. шое влияние на точность измерения средней толщины полосы оказывают естественный износ бочки рабочих валков, изменения диаметра валков при перевалках, величины опережения при переходе от прокатки одного сор-. тамента к другому и величины опережения во время прокатки из-эа температурной неравномерности проката по его длине. Таким образом, изме. рение средней. толщины полосы с использованием датчиков угла поворота рабочего валка является неточным, Проскальзывание барабана моталки относительно внутреннего витка рулонав начальный момент смотки до зах вата полосы моталкой) тоже вносит ошибку в Конечный результат.Кроме того, закрытие вентилей по окончании смотки полосы на стане горячей прокатки делает устройствонеработоспособным, так как барабан .оталки после смотки полосы снижает скорость и останавливается, в то время как рабочие валКи клетей вращаются для приема следующей полосы, смотка которой производится .на другую моталку, поэтому останов счетчика подсчета импульсов гене- раторов по останову барабана моталки также вносит определенную погреш,ность при определении средней толщиныполосы. Все эти недостатки не позволяют использовать известное устройство для измерения средней толщины металла на станах горячей прокатки.Цель изобретения - повышение точ" ности.Поставленная цель достигается тем, что устройство измерения средней толщины проката, содержащее датчик угла поворота барабана моталки и два счетчика, снабжено двумя датчиками положения конца полосы, установленными перед моталкой на фиксированном расстоянии один от другого вдоль линии прокатки, и, датчиком нагрузки привода моталки, двумя схемами совпадения, двумя делителями и сумматором, причем датчик угла поворота моталки соединен с первым входом первой схемы совпадения и первым входом второй схемы совпадения, датчик нагрузки привода моталки .соединен с вторым входом первой схемы совпадения, первый датчик положения конца полосы соединен через инвертор с вторым входом второй схемы совпадения, второй датчик положения конца полосы соединен с третьим входом первой схемы совпадения и третьим входом второй схемы совпадения, выход первой схемы совпадения соединен с входом первого счетчика, выход которого соединенс первым выходом первого делителя,выход которого является выходом устройства, выход второй схемы совпадения соединен с входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго делителя, второйи третий входы которого соединеныс первым и вторым задатчиками, а выход соединен с первым входом сумма 10. тора, второй вход которого соединенс третьим задатчиком, а выход соединен с вторым входом первого делителя,На чертеже представлена блок-схе 15 ма устройства.Устройство измерения средней толщины проката содержит датчики 1 и 2положения конца полосы, установленные на фиксированном расстоянии ( Ьо)один от другого вдоль линии прокатки перед моталкой, датчик 3 угла поворота барабана моталки, датчик 4нагрузки привода моталки, вычисли.Тельный блок 5. Датчики 1 и 2 положения конца полосы, датчик 3 углаповорота барабана моталки и датчик4 нагрузки привода моталки соединены соответственно с четырьмя входами вычислительного блока 5.Вычислительный блок 5 содержитдве схемы б и 7 совпадения, два счет.чика 8 и 9, два делителя 10 и 11 ис умматор 12. Первый вход вычислитель-ного блока 5 соединен с первым входом схемы 6 совпадения, второй вход35 с вторыми входами схем 6 и 7 совпадения, третий вход - с третьимивходами схем 6 и 7 совпадения, четвертый вход вычислительного блока5 - с первым входом схемы 7 совпаде.40 ния, Выходы схем б и 7 совпадениясоединены соответственно с входамисчетчиков 8 и 9, выходы которыхподключены соответственно к входамделителей 10 и 11, а выходы делителей 10 и 11 подключены к двумвходам сумматора 12. Кроме того,устройство содержит инвертор 13 изадатчики 14 - 16 величин.Датчики 1 и 2 положения концаметалла могут быть струйными, фотоэлектрическими, пирометрическимии др, В качестве датчика 3 угла поворота барабана моталки можно испольэовать датчик импульсов любой конструкции,55Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии при отсутствии металла в поле зрения датчиков1 и 2 на их выходах сигналы, соответствующие логическому "0", схем6 и 7 совпадения закрыты по второмууправляющему входу, Схема 6 совпадения закрыта также и по первомувходу сигналом с датчика 4 нагрузб 5 ки привода моталки, поступающего че 10 б 8192реэ четвертый вход вычислительного блока 5, сигналы с датчика 3 угла поЭорота барабана моталки, постуцающие через третий вход вычислительного блока 5 на третьи входы схем б и 7 совпадения, не проходят на входы счетчиков .8 и 9. При входе полосы в поле зрения датчика 1 сигнал на его выходе изменится 1 на "1", а с выхода инвертора 13, поступает "О" на первый вход схемы 7 .совпадения, При попадании полосы в поле .зрения датчика 2 сигнал "1" с его выхода поступаеъ на вторые входы схем б и 7 совпадения, которые закрыты по первымвходам При захвате полосы бараба ном моталки срабатывает датчик 4 нагрузки привода и сигнал "1", поступанйций на первый вход схемы б совпадения, открывает ее, в результа,те чего импульсы датчика 3 угла 2 О поворота барабана поступают в счетчик 8. При окончании смотки и под"хода конца полосы в поле зрения датчика 1 сигнал на его выходе изменяется на "0", а на выходеинвер тора 13 - на "1", и открывает по пер вому входу схему 7 совпадения, после чего импульсы с выхода датчика 3 угла поворота барабана поступают. на вход счетчика 9При попадании заднего конца полосы в поле зрения датчика 2 сигнал на его выходе ста" новится равным "0" и закрывает схемы Ь и 7 совпадения по вторым входам, Таким образом, в счетчике 9 подсчитывается количество 1) импульсов датчика 3, соответствующее смотке конечного участка полосы длиной Ьср а в счетчике 8 - количество Лимпульсов датчика 3, соответствующее смотке всей полосы - от захва-"О та переднего конца до достижения задним концом датчика 2. Расстоя.ние от датчика 2 до оси моталки можно не учитывать, так как оно может составлять 0,05-0,1 всей длины ф 45 .полосы и на среднюю толщину не окажет влияния. Значение О с выхода счетчика 9 поступает на вход делителя 11, на других входах которого вводится значение фиксированнсго расстояния у и значение М/Вгде М - число импульсов датчика 3 на один оборот барабана моталки.Таким образом, в делителе 11 вычисляетая значение радиуса смотанного рулонакоторое поступает на вход сумматора 12, на второй вход которого вводится значение радиуса барабана моталки 2.61 . С выхода сумматора 12 значение (Я-Х) поступаеТ на второй вход делителя 10 на первый вход которого с выхода счетчика 8 поступает значение й . В делителе 10 вычисляется значение средней толщины полосы по формуле)Р-фбфНа выходе вычислительного блока 5 находится величина средней толщины полосы.Предлагаемое устройство по сравнению с. известным имеет расширенную область применения, так как его конструкция позволяет измерять значение средней толщины полосы как на станах холодной, так и на станах горячей прокатки.Устройство обладает повышенной точностью измерения толщины полосы за счет точного определения радиуса рулона по прохождению концом полосы фиксированного расстояния между датчиками положения конца полосы и определению количества вит. ков в рулоне по импульсам датчика угла поворота барабана моталки, подсчет которых производится по сигналу датчика нагрузки привода моталки, т,е. после захвата полосы барабаном.Экономическая эффективность по использовании изобретения ориентировочно 90,0 тыс. руб.еда Фшй ФЮаша е ищ щ Юлнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,. Закаэ 11363/7 ВНИИПИ по дел 113035, МПодписноекомитета СССРоткрытийская наб д. 4/5