Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ц 956967(23) ПриоритетОпубликовано 070982.Бюллетень М 33Дата опубликования описания 07,09.82 51 М Кп з С 01 В 7/04 Государственный комитет СССР Ло делам изобретений и открытий(71) Заявитель Донецкими ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт 54 УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПРОТЯГИВАЕМОГО В ВАХТАХ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТАИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров горячего проката. 5Известно устройство для измерения ширины прокатываемой полосы, содержащее фотоимпульсные измерительные головки, установленные над кромками полосы в соответствии с номинальным ее размером,два линейных осветителя,установленных под кромками полосы,регистратор и указатель отклонения ширинь. полосы 1.Недостатком этого устройства является низкая точность измерения ши рины прокатываемой полосы вследствие ее скручивания вокруг продольной оси при выходе из клети.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащее четыре термопреобразователя, устанавливаемые с зазором относительно по-. 25 верхности валка по линии его образующей в точках по обе стороны от каждого концатеплового отпечаткамипроката на рабочей поверхности валка,и схему обработки сигналов,с которой 30 соединен каждый из термопреобразователей.При этом схема обработки сигна-, лов выполнена в виде арифметического; блока определения ширины проката 2,Недостатком известного.устройства является низкая точность измерения из-за неучета погрешностей, вызванных колебаниями температуры проката.Целью изобретений являетСя повышение точности измерений.Для достижения поставленной цели в устройстве измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащем четыре термопреобразователя, устанавливаемые с зазором относительно поверхности валка по линии его образующей в точках по обе стороны от каждого конца 1 теплового отпечатка проката на рабочей поверхности валка, и схему обработки сигналов, с которой соединен каждый из термопреобразователей, схема обработки сигналов выполнена в виде сумматоров потенциометра задания базового размера проката, регистратора и четырех каналов термопреобразователей, каждый из которых содержит потенциометр задания базовой теьдтературы термопреобразователя и последова 9569 б 7тельно соединенные блок вычитания имасштабный блок, неинверсный входблока вычитания соединен с выходомсоответствующего термопреобразователя, а инверсный - с потенциометромзадания базовой температуры термопреобраэователя, входы сумматора ссединены спотенциометром задания базового размера проката и выходами,масштабных блоков четырех каналовтермопреобразователей, а выход сумматора - с регистратором,На фиг. 1 приведена схема устройства измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката; на фиг,2 -15 график зависимости ширины проката от показаний термопреобраэователей; на фиг. 3 - график линеаризованной зависимости ширины проката от показаний термопреобразователей. 20Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката содержит четыре термопреобразователя 1-4, соединенных со схемой 5 обработки сигналов и установленных на линейке б по одному с обеих сторон от каждого конца а и 5 теплового отпечатка проката 7. на валках .8 и 9, т.е. в точках 4 и А" со сто Н роны левого и в точках Ь и Б со стороны правого конца теплового отвечатка, причем расстояние между каждой иэ пар термопреобразователей 1,2 и 3,4 равно максимально возможному отклонению соответствующей боковой кромки проката 7. Линейка 6 с 35 термопреобразователем 1-4 устанавли-вается с зазором, вдоль образующей валка 8 со стороны выхода проката 7 иэ валков 8 и 9.Схема 5 обработки сигналов выпол нена в виде потенциометра 10 задания базового размера проката 7, сумматора 11, регистратора 12 и четырех каналов 13-16 термопреобраэователей, каждый иэ которых содержит потенциометр 17 задания базовой температуры термопреобръзователя, масштабный блок 18 и блок 19 вычитания, неинверсный вход которого соединен с выходом одного иэ термопреобразователей 0 1-4, а инверсный - с потенциометром 17 задания базовой температуры данного термопреобразователя, выход блока 19 вычитания соединен с входом масштабного блока 18, выход которого является выходом данного канала термопреобраэователя. Входы сумматора 11 соединены с выходами каналоэ 13-16 термопреобразователей и потенциометром 10 задания базовогоразмера проката 7, а его выход - с 60 регистратором 12.Температура Т и Т 4 поверхности валка 8 соответственно в точках Аи Б установки внешних (относительно кромок проката) термопреобразовате лей 1 и 4 зависит от положения кро-мок проката относительно этих термопреобразователей и от температуры Т и ) теплового отпечатка горячего проката 7 на валке 8 соответственно в точках А" и Б" установки внутренних (по отношению к кромкам проката) термопреобразователей 2 и 3, т.е." =,(т, в), (2) где б и Вп - расстояния от центральной линии прокатки соответственно до левой и правой кромок проката (фиг. 1).При этом измеояемая ширина проката В: 8,-6 пНа основании взаимно-однозначного соответствия между значением 8 и парой значений Т и г, а также между 8 и парой значений Тэ и )4 зависимости (1) и (2) можно переписать относительно 8 и 8 я в видеВА (, я)В: ,(Т, ,);, (И)Каждую иэ этих зависимостей для ряда фиксированных значений температурГг иТ 9 можно представить упрощенно в виде семейства кривых. Пример такого симейства кривых, выражающих зависимость В от Т, для ряда фиксированных значений Тг, показан на фиг. 2. Аналогичный вид имеет семейство кривых, выражающих зависимость 6 от Т 4 для ряда фиксированных значений Т,Обозначив базовые (номинальные) значения левой (В) и правой (В) составляющих искомого размера проката 7, т.е.бВЬ =Вл игде В - суммарный базовЫй размер проката 7; температур Тг и Т, т.е.6 б номинальные значения температур теплового отпечатка на валке 8 в точках А и Б, которые соответствуют прокатке металла с номинальной температурой; температур Т и Т 4,6 т,е. номинальные значения температур поверхности валка 8 в точках А и Б , которые соответствуют про)катке металла с номинальными размерами и температурой, и разложив в ряд Тейлора функции (3) и (4) в базовых точках (например, точка 1 на фиг2), ограничившись линейными членами ряда, искомую ширину Ь проката 7 можно записать в виде8-8 .(т-,)н,(т,-т )к,дт,-тз 1 Л-Г), Югде д 8 л) . ь 8 л 1 аВП )к,= )т (ьт:0 " 1 Т .0 фъ ( ьТ.Оь 8 пК з4 ьтТ .08 л ) 8 П 8 д 8Г ф Т Т (1 ( ЧСхема обработки сигналов (фиг.1) осуществляет преобразования сигналов согласно уравнению (5). При этом перед работой устройства предварительно производится настройка следующих элементов схемы 5 обработки сигналов согласно уравнения (5):-потенциометр 10 задания базового размера проката 7 настраивают на базовьй (номинальный) размер проката В , по тенциометры 17 задания базовой температуры термопреобразователей 1-4 настраивают на соответствующие базовые температуры (Т, - Т 4, а мас 6штабные блоки 18 - на соответствую щие коэффициенты (К,-. К 4) .Устройство работает следующим образом.При измерении ширины Ь прокатываемого в валках 8 и 9 горячего прока та 7 на выходах термопреобразователей 1-4, установленных на линейке 6,возникают сигналы, пропорциональные температурам поверхности валка 8 в точках установки этих термопреобра зователей. Эти сигналы подаются в схему 5 обработки сигналов на входы соответствующих каналов.13-16 термопреобразователей. В канале каждого термопреобразователя 1-4 сигнал этого термопреобразователя поступает на неинверсный вход блока 19 вычитания, а на инверсный вход блока 19 вычитания поступает сигналс потенциометра 17 задания базовой тем О пературы термопреобразователя, который пропорционален базовой температуре данного термопреобраэователя. На выходе блока 19 вычитания получается сигнал, пропорциональный приращению 45 ,температуры термопреобраэователя относительно его базовой, который поступает на вход масштабного блока 18, где происходит преобразование сигнала, пропорционального приращению температуры, в сигнал, пропорциональный соответствующему приращению размера. Сигналы с выходов масштабных блоков 18, являющиеся выходными сигналами каналов 13-16 термопреобразователей, и сигнал по тенциометра 10 задания базового размера проката 7 поступают на соответствующие входы сумматора 11,на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный измеренной ширине проката 7, который поступает наРегистратор 12,Таким образом, устройство позволяет повышать точность измеренияширины листового и сортового прокатаэа счет четырехканальной схем обработки сигналов термопреобраэователей, учитывающей влияние колебанийтемпературы проката от номинальной.1Формула изобретения Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащее четыре термопреобразо.вателя, устанавлнваеьые с зазоромотносительно поверхности валка полинии его образующей в точках по обестороны от каждого концатепловогоотпечатка проката на рабочей по- .верхности валка, и схему обработкисигналов, с которой соединен каждыйиэ термопреобразователей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения,схема обработки сигналов выполненав виде сумматора, потенциометра задания базового размера проката,регистратора и четырех каналов термопреобраэователей, каждый из которых содержит потенциометр заданиябазовой температуры термопреобразователя и последовательно соединенные блок вычитания и масштабный,блок, неинверсный вход блок вычитания соединен с выходом соответст-вующего термопреобраэователя, а инверсный - с потенциометром заданиябазовой температуры термопреобразователя, входы сумматора соединеныс потенциометром задания базового .размера проката и выходами масштабных блоков четырех каналов термопреобразователей, а выход сумматора -с регистратором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Зарезанков Г.Х. Фотоэлектронные приборы автоматического контроляразмеров проката. И., Гос. науч.техн. иэд-во литературы по черной ицветной металлургии, 1962, с. 75-86,2. Авторское свидетельство СССРР 807041, кл. 6 01 В 7/04, 1981956967 г.Г Составитель В. СирицаНиколайчук Техред Т.Маточка Корректор Ю, Макаренк едакт Заказ 6579/ 3035,лиал П 11 П фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4/ Тираж 614 ИПИ Государственног о делам изобретенийМосква, Ж, Рауш Подписнокомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/