Устройство определения дефектов плоскостности натянутого при перемещении листового материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(31) 7926618 34 Госуда с р твенныи комитетСССРлам изобретенийи открытий(3 ция УДК 531 717 ,8 (088.8) Опубликовано Дата опублик тень3 0 08 82 Бю ания описания 8.82 Иностранец Андре Кеан (Франция) 2) Автор изобретени странная фирм "СЕСИМ" (Франция) 1) Заявите(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВПЛОСКОСТНОСТИ НАТЯНУТОГО ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА устрой испол ктовФ прии. 0 20 25 Изобретение относитсяствам контроля и может бызовано для определения деплоскостности. натянутогомещении листового материа.Известно сканирующее устройство к дефектоскопу, содержащее электронный блок дефектоскопа, вращающийся токосъемник, настроечную емкость, барабан и индуктивные датчики, закрепленные по спирали на барабане. При вращении барабана вокруг своей оси, перемещаемого одновременно вдоль контролируемой поверхности изделия в течение одного оборота, датчики последовательно сканируют соседние участки, захватывая полосу, равную шагу спирали из датчиков. Результирующий сигнал с "датчиков в случае дефектана поверхности металла создает на параллельной це. почке скачок высокочастотного напряжения, который Фиксируется деФектоскопом и преобразуется в полезный сигнал 13.Недостатком устройства являетсянизкая точность .определения детов плоскостности натянутого при перемещении листового материала,Известно устройство определения дефектов плоскостности натянутого при перемещении листового материала; содержащее валик-дефлектор, контактирующий с перемещающимся листовым материалом и имеющий внутс ренний цилиндр, покрытый тонким цилиндрическим кожухом, в котором выполнены полости небольших размеров, выходящие на боковую поверхность внутреннего цилиндра, для образования по крайней мере одной группы отверстий, расположенных непрерывно по этой поверхности, . центры которых расположены по спирали, осью которой является ось валика-дефлектора, и расположены один от другого на угловых расстояниях, определяемых величиной 2 л/и, где и - целое число, если смотреть по направлению оси вращения валикадефлектора, и каждая полость содержит один датчик, подвижная часть которого, находящаяся в контакте с внутренней. поверхностью тонкого цилиндрического кожуха, предназначена для радиального пе 955878ремещения по отношению к валнкудефлектору, и блок приема и обработки сигналов, с которым соединена подвижная часть датчиков. 23,Недостатком устройства является низкая точность определения дефектов плоскостности при большой скорости перемещения листового материала из-эа непрерывной регистрации сигналов. датчиков.Цель изобретения - повышение точности определения дефектов плоскостности листового материала.Для достижения поставленной цели датчики выполнены в виде содержащих первичную обмотку и вторичную обмотку с пересекающим их подвижным ферромагнитным сердечником, соединенным с подвижной частью датчика, а устройство снабжено оптической системой кодирования и блоком программируемого управления, вход которого соединен с выходом оптической системы кодирования, а выход соединен с импульсным источником тока первичных обмоток каждого датчика, а блок приема и обработки сигналов, соединенный со вторичными обмотками датчиков, содержит блок измерения величины вторичного тока в заданный момент, блок ввода в память всех цифровых величин, соответотвующих каждому датчику под нагрузкой и без нагрузки, и блок изображения результатов показаний каждого датчика.Датчики установлены в полостях несколькими группами, расположенными последовательно в осевом направлении валика-дефлектора, при этом соответствующие полости каждой группы смещены по отношению одна к другой в осевом направлении валикадефлектора на постоянный угол, меньший угла, равного угловому расстоянию полостей одной и той же группы.Две идентичные группы датчиков размещают в полостях симметричных попарно относительно оси валикадефлектора, причем предусмотрено поочередное функционирование каждой группы датчиков.На фиг.1 изображено устройство, установленное на выходе прокатного стана, общий вид; на фиг.2 валик-дефлектор без наружного тонкого цилиндрического кожуха, вид спереди; на фиг.3 - разрез А-А на Фиг.2", на Фиг.4 - разрез Б-Б на фигр 2; на фиг.5 - конец валикадефлектора, где снимаются сигналы с датчиков, разрез.Устройство содержит валик-дефлектор 1, расположенный параллельно валикам 2 прокатного стана в направлении перемещения листовогочерез кабель 5.На конце оси внутреннего цилиндра 11 валика-дефлектора 1 установлена в коллекторе 4 оптическая система 27 кодирования с 1024 60 положениямидля точнОГО Определематериала 3 и постоянно контактирующий с листовым материалом 3,На конце валика-дефлектора 1 расположен коллектор 4, сигналы с которого по кабелю 5 передаются вблок 6 приема и обработки сигналов, который через кабель 7 соединен с блоком 8 изображения результатов показаний каждого датчика, имеющего экран 9 отображениярезультатов измерений. При этомвалик-дефлектор 1 состоит иэ тонкого цилиндрического кожуха 10,покрывающего внутренний цилиндр 11,в котором выполнены полости 1223, образующие расположенные поспиралям, огибающим валик-дефлектор 1, группы, каждая из которыхсостоит иэ и полостей (и выбраноравным 4 и обозначаются позициямиа, б, с,д) располрженных одна от 20 другой на угловых расстояниях,определяемых величиной 2.Г(/и, еслисмотреть по направлению оси вращения валика-дефлектора 1, и равномерно отстоящих одна от другойна расстоянии д по длине валикадефлектора 1. В каждой йолости установлен датчик 24,(ПО всей длиневалик-дефлектор 1 содержит двенадцать групп по четыре полости). Две 30 идентичных группы датчиков 24 размещают в полостях 12 и 13, симметричных попарно относительно оси валика-дефлектора 1 (фиг.5). При этом(фиг.4) следующая пара групп датчи ков 24, расположенных в полостях 14и 15, центры которых тоже расположены по спиралям при тех же угловыхрасстояниях, но с небольшим смещением с, например 2 ф. Датчик 24 40 содержит неподвижную часть, имеющуюдве обмотки, намотанные одна сверхдругой и образующие одна первичнуюобмотку, а другая вторичную обмотку трансформатора тока, общий фер ромагнитный сердечник которого,расположенный на оси обеих обмоток,соединен "с подвижной частью 25,контактирующей с наружным тонкимцилиндрическим кожухом 10, Цепипервичных обмоток каждого датчика24 соединены электрически с однимиз колец коллектора 4 при подачена него тока посредством контактной щетки 26, а цепи втлиричных обмоток каждого датчика 24 также соединены электрически с одним из колец коллектора 4 для съема сигнала. Контактные щетки 26 коллектора 4 соединены электрически с блоком 6 приема и обработки сигналов5 95 ния углового положения валика-дефлектора 1.Выход оптической системы кодирования соединен со входом блока программируемого управления, выход которого соединен с импульсным источником тока первичных обмоток каждого датчика 24, а блок б приема и обработки сигналов, соединенный со вторичными обмотками датчиков 24, содержит блок измерения величины вторичного тока в заданный момент, блок ввода в намять, всех цнфровых величин, соответствующих каждому датчику 24 под нагрузкой и без нее.Устройство работает следующим образом.При пропускании под натяжением листового материала 3 по валику-. дефлектору 1 происходит деформация тонкого цилиндрического кожуха 10 валика-дефлектора 1 на уровне каждой полости, где находится датчик 24, которая передается его подвижной части 25, находящейся в контакте с внутренней поверхностью тонкого цилиндрического кожуха 10. Учитывая, что датчики 24 в различных группах сдвинуты на определенный угол и поэтому только один датчик 24 в каждый момент времени будет Функционировать на самой верхней образующей .валика-дефлектора 1, блок программируемого управления посылает импульс тока в первичную обмотку каждому датчику 24 в момент, когда он находится под нагрузкой листового материала 3 в верхней части валика-дефлектора 1. Величина тока во вторичной обмотке датчика 24 зависит от положения ферромагнитного сердечника, образованного подвижной частью 25 и является функцией перемещения подвижной части 25, т.е. натяжения листового материала 3, характеризующего внутренние напряжения в листовом материале 3, вызванные дефектами плоскостности. Измеренная величина тока во вторичной обмотке датчика 24 поступает в блок б приема и обработки сигналов, где преобразуется в цифровую величинуи запоминается для определения разности между величинами тока под нагрузкой и без нее в отношении того же датчика 24, т.е, когда датчик 24 находится в зоне, накрываемой листовым материалом 3, и когда он удаляется от этой зоны. Это позволяет повысить точность определения натяжения листового материала 3. Те же операции производятся последовательно в отношении всех датчиков 24 находящихся в полостях 12 - 23, и определяется величина токов, характеризующая величину натяжения по всей ширине5878 листового материала 3, накрывающего валик-дефлектор 1 на уровне датчиков 24. Вычисленные значения токов вторичных обмоток датчиков 24поступают в блок 8 изображения результатов показаний каждого датчика на экран 9 отображения результатов измерений. 55 Формула изобретения 1. Устройство определения дефектов плоскостности натянутого при перемещении листового материала, содержащее валик-дефлектор, контактирующий с перемещающимся листовым материалом и имеющий внутренний цилиндр, покрытый тонким цилиндрическим кожухом, в котором вы 60 65 Следует отметить, что датчики 24,которые находятся в симметричных 10 группах, например четных, являютсярезервными и могут быть использованы, если один или несколько датчиков основных групп выйдут из строя.Таким образом, выполнение датчиков 24 в виде содержащих первичнуюобмотку и вторичную обмотку с пересекающим их подвижным ферромагнитным сердечником, соединенным с подвижной частью 25 датчика 24, и снабжение устройства оптической систе мой 27 кодирования и блоком программируемого управления позволяетповысить точность определения дефектов плоскостности натянутого приперемещении листового материала 3 25 и производить измерение величинынатяжения по всей ширине в листовомматериале 3 при любой его скорости перемещения.Устройство не ограничивается 30 приведенным вариантом реализации,где расстояние б выбиралось порядка 60 мм, а угловое расстояние между полостями определялось величиной 45 , а в случае контроля лис тового материала 3 меньшей шириныможет использовать меньшее количество датчиков 24 при другом ихрасположении по спиралям, огибающем валик-дефлектор 1. При этоммогут быть использованы различныесредства отображения результатов измерений в виде цифровой или графической Формы и предусмотрено по результатам измерений автоматическоерегулирование валков прокатного 45стана.Устройство может использоватьсяне только на выходе йрокатного стана холодной прокатки тонких листовых материалов 3, но и также совместно с любой установкой обработкилистовых материалов 3, в отношениикоторых очень важно получить оченьхорошую плоскостность.полнены полости небольших размеров,выходящие на боковую поверхностьвнутреннего цилиндра, для Образования по крайней мере одной группыотверстий, расположенных непрерывно по этой поверхности, центры которых расположены по спирали, осьюкоторой является ось валика-дефлектора, и расположены один отдругого на угловых. расстояниях,определяемых величиной 23/и, гдел - целое число, если смотреть понаправлению оси вращения валикадефлектора, и в каждой полостирасположен один датчик, подвижнаячасть которого, находящаяся в контакте с внутренней поверхностьютонкого цилиндрического кожуха, предназначена для радиального перемещения по отношению к валику-дефлектору, и блок приема и обработки сигналов, с которым соединенаподвижная часть датчиков, о тл и ч а,ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности определения дефектов плоскостности листового материла, каждый датчик выполнен в виде первичной и вторичнойобмоток с пересекающим ихподвижным ферромагнитным сердечником,соединенным с подвижной частьюдатчика, а устройство снабженооптической системой кодированияи блоком программируемого управления, вход которого соединен с выходом оптической системы кодирования, а выход соединен с импульсным источником тока первичных обмоток датчиков, а бдок йриема иобработки сигналов, соединенныйсо вторичными обмотками датчиков,содержит блок измерения величинывторичного .тока в заданный момент,блок ввода. в память всех цифровыхвеличин, соответствующих каждомудатчику под нагрузкой и без нагрузки, и блок иэображения резуль 10 татов показаний каждого датчика.2. Устройство по п. 1,о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчикиустановлены в полостях несколькимигруппами, расположенными последова-15,тельно в осевом направлении валикадефлектора, при этом соответствующие полости каждой группы смещеныпо отношению одна к другой в осевом направлении валика-дефлектора20 на постоянный угол, меньший угла,равного угловому расстоянию полостейодной и той же группы.3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что двеидентичные группы датчиков размещают в полостях, симметричных попарно относительно оси валика"дефлектора, причем предусмотрено поочередное функционирование каждой групны датчиков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 411366,кл. 0 01 й 27/82, 1971.2, Заявка на патент ФРГ 9 1804925,кл. С 01 О, 1968.