Устройство контроля распределения удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 79595 А 1 19) .Ъ 2 2 1)5. В 21 В 37( КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР РЕТЕ ИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТ ОПИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССРМ 249017, кл, 6 01 В 7/10, 1969,Григорян Г,ГЖелезнов Ю.Д. и др, Настройка, стабилизация и контроль процессатонколистовой прокатки. М.: Металлургия,.1975, с. 323, рис. 108, 122,(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙПОЛОСЫ(57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в .системах регулирования Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений поширине прокатываемой ферромагнитной полосы.Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства с двухсторонним расположением формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы за счет обеспечения сканирования двух взаимно перпендикулярных магнитных потоков, расположенных под углом 450 к направлению прокатки, по ширине полосы, Сканирование магнитных потоков по полосе обеспечивают благодаря применению двух пар измерительных роликов, контактирующих с прокатываемой полосой и выполненных из немагнитного материала, с размещенными на их поверхности ферромагнитными лентами в виде спиралеи - геликоидов, причем вращениеизмерительных роликов синхронизированос помощью редуктора. 4 э,п. ф-лы, 2 ил. валков с ленточными спиралями-геликоидами относительно полосы; на фиг, 2 - устрой. ство с расположением валков по однусторону полосы, вид сверху,Устройство для контроля планшетностипрокатываемой полосы (фиг; 1) содержитблок 1 питания цепи возбуждения магнит ных потоков в ферромагнитной полосе 2,взаимно перпендикулярно ориентированные друг к другу ипод углом в 45 к направлению прокатки П-образные возбуждающийи приемный магнитопроводы 3 и 4 с обмотками, фаэочувствительный усилитель 5, подсоединенный входами к обмотке, приемногомагнитопровода 4 и блоку 1 питания цепи10 15 20 30 40 45 50 55 возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 2, две пары параллельноразмещенных измерительных роликов 6, 7и 8, 9, выполненных из немагнитного материала и размещенных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитнойполосой 2, датчик 10 углового положения,сочленный с одним из измерительных роликов 6-9, схемы 11 совпадения по количествуконтролируемых сечений, по числу эон дискретизации и сигнала ферромагнитной полосы 2 и алгоритмизирующий блок 12.Причем выходы фаэочувствительного усилителя 5 подсоединены к первым входамсхем 11 совпадения,.вторые входы которыхподсоединены к соответствующим выходамдатчика 10 углового положения, а выходкаждой схемы 11 совпадения подсоединенк соответствующему входу алгоритмизирующего устройства 12,Первая пара измерительных роликов 6и 7 размещена под прокатываемой ферромагнитной полосой, а вторая пара измерительных роликов 8 и 9 - над прокатываемойферромагнитной полосой.На одном из концов каждого измерительного ролика размещено ферромагнитное кольцо 13, к которому подсоединенаферромагнитная лента 14, выполненная ввиде спирали-геликоида и размещенная нанаружной поверхности соответствующегоизмерительного ролика 6, 7, 8 и 9, причемкольца 13 на измерительных роликах каждой пары 6, 7 и 8, 9 размещены на их противоположных концах,Возбуждающий магнитопровод 3 размещен под прокатываемой ферромагнит-ной полосой 2 таким образом, чтоферромагнитное кольцо 13 одного из измерительных роликов, например ролика 6,.первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитапровода, другим полюсом которого является ферромагнитноекольцо 13 другого измерительного ролика,например ролика 7, первой пары, размещенное на его противоположном конце, априемный магнитопровод 4 размещен аналогично по отношению к измерительнымроликам 8 и 9 второй пары над прокатываемой ферромагнитной полосой, Измерительные ролики 6, 7 и 8, 9 обеих пар сочлененыдруг с другом зубчатой передачей 15 (редуктором), обеспечивающей сдвиг по фазе вращения вокруг собственных осей 16 исинхронность вращения измерительных роликов 6 - 9,При одностороннем расположении всехизмерительных роликов 6-9 относительнопрокатываемой ферромагнитной полосы(фиг. 2) они располагаются таким образом,чтобы один из роликов 8 или 9 второй пары (например. оолик 8) располагался между роликами 6 и 7 первой пары. при этом линиявозбуждения магнитного потока, соединяющая точки 17 и 18 контакта участков спиралей-геликоидов 14 первой парыизмерительных роликов 6 и 7 с прокатываемой ферромагнитной полосой, была перпендикулярна линии приема магнитногопотока, соединяющей точки 19 и 20 контакта участков спиралей-геликоидов 14 с прокатываемой ферромагнитной полосой. Возбуждающий магнитный поток воэбуждающего магнитопровода 3 и приемный с приемного магнитопровода 4 могут передаваться с колец 13, установленных на концах измерительных роликов 6 - 9 или непосредственно через оси 16 укаэанных роликов, выполненные из ферромагнитного материала, Если измерительные ролики 6-9расположены вблизи полосы 2 с зазором, торедуктор 15 может быть снабжен электроприводом 21,Устройство работает следующим образом.Магнитный поток, формируемый возбуждающим магнитопроводом 3 через кольца 13 (фиг. 1) или оси 16(фиг. 2) немагнитныхизмерительных роликов 5 и 6 первой пары,подается на ленточные спирали-геликоиды 14. Измерительные ролики 6 и 7 сдвинутыпервоначально по фазе относительно их осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 17 и 18 (фиг, 2) контактаучастков спиралей-геликоидов 14 прокатываемой ферромагнитной полосой 2 и определяющая направление возбуждения магнитного потока, составляла угол 45 с направлением прокатки,Аналогично вторая пара измерительных роликов 8 и 9, расположенных над ферромагнитной полосой 2 (фиг, 1) или по одну сторону ферромагнитной полосы 2 (фиг. 2), сдвинута в начальный момент по фазе относительно их собственных осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 19 и 20 (фиг. 2) контакта участков спираль-геликоид 14 с ферромагнитной полосой 2 и определяющая направлениепринимаемого магнитного потока; составляла угол 90 фс направлением возбуждения магнитного потока по линии 17 и 18. Таким образом, "Крест" из линий, образованных точками 17, 18 и 19, 20, представляет собоймагнитоанизотропный датчик. Поскольку вращения всех четырех измерительных роликов 6, 7 и 8, 9 синхронизированно, например, с помощью зубчатой передачи (редуктора) 15, то данный "Крест" при вращении измерительных роликов 6, 7 и 8, 9 оттрения их с полосой 2 сканирует поперек последней за один оборот измерительных роликов. Сигнал, снимаемый с приемного магнитопровода 4, сравнивается по фазе (фиг. 1) с сигналом от опорного напряжения с блока 2 питания цепи возбуждения и усиливается фазочувствительным усилителем 5, с выхода. которого (Вых.1) снимается значение удельных натяжений в каждой точке поперек полосы 2 в аналоговой форме, например, для визуальной оценки планшетности на экране прибора. При необходимости дискретизировать сигнал с выхода усилителя 5 и в цифровой форме обсчитать значения "серповидности", "волнистости" или "коро. боватости полосы, данный сигнал подается на входы схем 11 совпадения, число п которых выбирается в зависимос ги от требуемого уровня дискретизации сигнала по зонам полосы 2, В зависимости от угла поворота измерительных роликов 6-9, соответствующего определенной зоне по ширине полосы 2, сигналы с выходов 1-и датчика 10 углового положения включают соответствующие схемы 12 совпадения и значения аналоговых сигналов, соответствующих определенной зоне полосы 2, подаются на соответствующие входы алгоритмитизирующего устройства 14, с выхода которого (Вых.2) на индикаторы (не показаны) подается сигнал в цифровой форме, соответствующей интегральной оценке состояния планшетности полосы. В данном случае осу: ществляется съем информации в координатах длины полосы за один оборот измерительных роликов 6 - 9, при этом пока "Крест" переместится поперек полосы 2, последняя также переместится на расстояние, равное лО, где О - диаметр измерительных роликов 6 - 9 со спиралями-геликсидами 14. Таким образом, реально и с учетом движе ния полосы 2 последняя сканируется под углом, а обследованные зоны с обеих сторон полосы 2 смещены с учетом транспортного запаздывания на расстояние лО.Для уменьшения данного недостатка устройства измерительные ролики 6 - 9 со спиралями-геликоидами 14 могут устанавливаться вблизи полосы 2 с зазором, а редуктор 15 снабжается электроприводом 21. Электропривод 21 обеспечивает повышенную частоту вращения измерительных роликов 6 - 9, при этом "Крест", образованный точками 17 и 18, 19 и 20, сканирует поперек полосы 2 за меньшее время и транспортным 5 запаздыванием полосы можно пренебречь. Одновременно упрощается конструкция измерительных роликов 6 - 9 с ленточными спиралями-геликоидами 14, которые уже не требуется заделывать в измерительные ролики 6 - 9 и пришлифовывать их поверхности, т.,е. спирали-геликоиды 14 могут бытьрасположены непосредственно на поверх 5 ности роликов 6-9,Применение предлагаемого устройствас немагнитными измерительными роликамис размещенными на них ленточными спиралями-геликоидами позволяет создать ска 10 нирующий поперек прокатываемой полосымагнитоанизотропный датчик, использующий всего одну частоту и один канал усиления и обработки информации. При этомрезко повышается разрешающая способ 15 ность устройства, уменьшается количествотребуемой электронной аппаратуры, затраты на настройку электрических каналов иполучение их идентичных передаточных характеристик. Устройство позволяет по 20 лучать информациюоб удельных натяженияхсо всех точек поверхности по ширине полосы, что увеличивает достоверность определения состояния планшетности полосы.Формула изобретения25 1. Устройство контроля распределенияудельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, содержащееблок питания цепи возбуждения магнитныхпотоков в ферромагнитной полосе, взаимно30 перпендикулярно ориентированные друг кдругу и под углом в 450 к направлению прокатки П-образные возбуждающий и приемный магнитопроводы с обмотками,фазочувствительный усилитель, подсоеди 35 ненный входом к обмотке приемного магнитопровода и блоку питания иалгоритмизирующий блок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства и увеличения40 достовернЬсти определения планшетностиполосы, оно снабжено двумя парами параллельно размещенных измерительных роликов, выполненных из немагнитногоматериала и размещенных с возможностью45 контакта с прокатываемой ферромагнитнойполосой, датчиком углового положения, сочлененным с одним из измерительных роликов, схемами совпадения по количествуконтролируемых сечений полосы, причем50 выход фазочувствительного усилителя подсоединен к первым входам схем совпадения, вторые входы которых подсоединены ксоответствующим выходам датчика углового положения, а выход каждой схемы совпа 5 дения подсоединен к соответствующемувходу ал горитмизирующего устройства.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первая пара измерительныхроликов размещена под прокатываемойферромагнитной полосой, а вторая пара из 1579595мерительных роликов размещена над прокатываемой ферромагнитной полосой,Э. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я. тем, что на одном из торцов каждого измерительного ролика размещено ферромагнитное кольцо,.к которому подсоединена ферромагнитная лента, выполненная в виде спирали-геллкоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика, причем кольца на измерительных роликах каждой пары размещены на их противоположных концах.4. Устройство по пп. 1 - 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что возбуждающий магнитопровЬд размещен под прокатываемой ферромагнитной полосой, а ферромагнитное кольцо одного из измерительных роликов первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное 5 кольцо другого измерительного ролика первой пары, размещенное на его противоположном конце, а приемный магнитопровод размещен аналогично по отношению к измерительным роликам второй пары над и ро катываемой ферромагнитной полосой. 5. Устройство по пп, 1-4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что измерительные ролики 15 обеих пар соединены друг с другом зубчатойпередачей.1579595 Грати Редак КНТ С оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 акаэ 1975 ВНИИПИ Составитель А. СергеевТехред М,Моргентал Корректор А, Обру Тираж 407 . Подписное,сударственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5