Измеритель плоскостности прокатываемой полосы

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемой полосы как из черных, так и цветных металлов в качестве бесконтактного первичного преобразователя плоскостности полосы. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и достоверности определения плоскостности полосы. Устройство содержит два параллельно размещенных под прокатываемой полосой измерительных ролика из немагнитного материала, с ферромагнитными лентами, выполненными в виде спиралей-геликоидов и размещенными на наружной поверхности измерительных роликов. Измерительные ролики размещают под прокатываемой полосой с зазором, а их вращение осуществляют от электропривода через синхронизирующий редуктор. На противоположных концах измерительных роликов размещают упругомагнитные кольца, к которым подсоединяют спираль-геликоид соответствующего измерительного ролика. Ферромагнитные кольца служат полюсными наконечниками Н-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения, двумя вторичными обмотками и двумя компенсационными обмотками. Магнитный поток, возбуждаемый в Н-образном магнитопроводе замыкается через прокатываемую полосу и воздушные зазоры между участками спиралей геликоид, находящимися в данный момент в контакте с плоскостью, параллельной плоскости прокатки. При вращении измерительных роликов, магнитный поток сканирует параллельно оси прокатки поперек полосы, что обеспечивается благодаря синхронному вращению измерительных роликов с постоянной разностью фаз. О плоскостности полосы судят по изменению магнитного потока, обусловленному изменением воздушного зазора между прокатываемой полосой и измерительными роликами. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 37/06

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4474300/23-02 (22) 16. 08. 88 (46) 23 ° 05 90. Бюл, ¹ 19 (71) Проектно-конструкторский институт уралпроектмонтажавтоматика" (72) А.И.Попов, Ю.Д.Железнов и А.Г.Журавский (53) 621.771.23.62-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 249017, кл. G 01 В 07/10, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 710702, кл, В 21 В 37/04, 1980, Григорян Г.Г., Железнов Ю.Д. и др.

Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки.

М.: Металлургия, 1975, с. 344, 314, рис. 103, 122.

Патент Великобритании ¹-. 1405207, кл, С 01 В 7/22, 7/34, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ IIJIOCKOCTHOCTH ПРОКАТЫВАЕМОИ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемой полосы как из черных, так и цветных металлов в качестве бесконтактного первичного преобразователя плоскостности полосы.

Цель изобретения — повышение разрешающей спосббности и достоверности определения плоскостности полосы.

Измеритель содержит два параллельно размещенных под Прокатываемой полосой измерительных ролика из немагнитного материала с ферромагнитными

„.,80„„1565558 А 1 лентами, выполненными в виде спиралей-геликоидов и размещенными на наружной поверхности измерительных роликов. Измерительные ролики размещают под прокатываемой полосой с зазором, а их вращение осуществляют от электропривода через синхронизирующий редуктор. На противоположных концах измерительных роликов размещают упругомагнитные кольца, к которым подсоединяют спираль-геликоид соответствующего измерительного ролика.

Ферромагнитные кольца служат полюсными наконечниками Н-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения, двумя вторичными обмотками и двумя компенсационными обмотками. Магнитный поток, возбуждаемый в Н-образном магнитопроводе, замыкается через прокатываемую полосу и воздушные зазоры между участками спиралей-геликоидов, находящимися в данный момент в контакте с плоскостью, параллельной плоскости прокатки. При вращении измерительных роликов магнитный поток сканирует параллельно оси прокатки поперек полосы, что обеспечивается благодаря синхронному вращению измерительных роликов слостоянной разностью фаз. О плоскостности полосы судят по изменению магнитного потока, обусловленному изменением воздушного зазора между прокатываемой полосой и измерительными роликами. 3 з.п, ф-лы, 1 ил.

1565558

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемой полосы как из чер5 ных, так и цветных металлов в качестве бесконтактного первичного преобразователя плоскостности полосы.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и достоверности определения плоскостности полосы.

На чертеже представлена схема измерителя плоскостности прокатываемой полосы.

Измеритель содержит устройство 1 отклонения полосы 2 от плоскости прокатки, например, с помощью струи воздуха или жидкости, поступающей через продольную щель устройства перпендикулярно плоскости полосы 2, датчик 20

3 вертикального перемещения полосы, два параллельно размещенных.измерительных ролика 4 и 5, выполненных из немагнитного материала и расположенных под прокатываемой полосой 2 с 25 зазором перпендикулярно оси прокатки, синхронизирующий редуктор 6, соединенный с измерительными роликами 4 и 5 и электроприводом 7, датчик 8 углового положения измерительных роликов

4 и 5, измерительный блок 9, схемы

10 совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине прокатываемой полосы 2 и алгоритмизирующее устройство 11, причем выход датчика 3 35 вертикального перемещения полосы соединен с входом измерительного блока

9, выход которого соединен с первыми входами схем 10 сравнения и является первым выходом (Вых. 1) измерителя, 40 вторые входы каждой из схем 10 сравнения соединены с соответствующими выходами датчика 8 углового положения измерительных роликов 4 и 5, выходы каждой схемы 10 сравнения соединены 45 с соответствующими входами алгоритмиэирующего устройства 11, выходы которого являются вторыми выходами (Вых. 2) измерителя.

Датчик 3 вертикального перемещения полосы 2 выполнен в виде Н-образного магнитопровода 12 с обмоткой 13 возбуждения, подсоединенной к блоку 14 питания, двумя вторичными обмотками

15 и 16 и двумя компенсационными обмотками 17 и 18, причем и вторичные

15 и 16 и компенсационные 17 и 18 обмотки Н-образного магнитопровода 12 соединены друг с другом и через выпрямитель 19 подсоединены к измерительному блоку 9.

На одном иэ концов каждого измерительного ролика 4 и 5 размещено ферромагнитное кольцо 20, к которому подсоединена ферромагнитная лента 21, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика 4 и 5, причем кольца 20 на измерительных роликах 4 и 5 размещены на их противоположных концах, Н-образный магнитопровод 12 размещен так, что ферромагнитное кольцо 20 одного из измерительных роликов, например ролика 5, является одним полюсом Н-образного магнитопровода 12, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо 20 другого измерительного ролика, например ролика

4, размещенное на его противоположном конце.

Измеритель работает следующим образом.

В процессе прокатки полоса 2 отклоняется от плоскости прокатки устройством 1 отклонения полосы и, изгибаясь, выявляет имеющиеся дефекты плоскостности по ее зонам. Блок 14 питания создает в Н-образном магнитопроводе t2 датчика 3 вертикальных перемещений полосы 2 два магнитных потока. Н-образный магнитопровод 12 состоит из верхнего и нижнего П-образных магнитопроводов. Первый рабочий магнитный поток, излучаемый верхними П-образными полюсами, через магнитные оси 22 или кольца 20 поступает на спирали-геликоиды 21 разных измерительных роликов 4 и 5 и замыкается через воздушные зазоры (между полосой 2 и спиралями-галикоидами

21), проходя вдоль полосы 2. Второй компенсационный магнитный поток, излучаемый нижними П-образными полюсами Н-образного магнитспровода 12 замыкается через воздушный зазор и служит для настройки "0" датчика, например, путем изменения расстояния между нижними полюсами, которые могут быть выполнены подвижными. В каждый конкретный момент времени обе спирали-геликоиды имеют одну контактную точку а или b с касательной плоскостью,параллельной прокатке, Во время -вращения измерительных роликов

4 и 5 эти точки как бы "бегут" — сканируют полосу 2 поперек ее прокатки,.

5 15655 при этом линия а-Ъ прохождения магнитного потока в участке полосы 2, передвигаясь поперек полосы 2, остается параллельной самой себе что

5 обеспечивается синхронностью вращения измерительных роликов 4 и 5 со спиралями-геликоидами 21 от электродвигателя 7 с помощью редуктора 6.

Поскольку зазор между обоими верхними полюсами магнитопровода 12 и кольцами 20 спиралей-геликоидов 21 мал и постоянен, а сопротивление магнитному потоку по линии а-Ь в полосе 2 ничтожно, то изменения выходного сигнала с обмоток 15 и 16 магнитопровода

12 определяются текущими (мгновенными) значениями воздушных зазоров между частью поверхности спиралей-геликоидов 21 и изогнутой под действием 20 устройства 1 отклонения полосы 2 от линии прокатки полосой 2. Сигнал с обмоток выпрямляется выпрямителем

19, усиливается и линеариэуется фазочувствительным усилителем измери- 25 тельного блока 9.

Таким образом, эа один оборот измерительных роликов 4 и 5 со спиралями-геликоидами 21 сканируется величина воздушного зазора между спиралями- g0 геликоидами 21 и полосой 2 по всей ее ширине, при этом с выхода "Вых.1" измерительного блока 9 снимается сигнал, пропорциональный величине этого зазора в текущий момент времени.

Если данный сигнал подать, например, на осциллограф или телевизионный дисплей, то развертка этого сигнала для планшетной (плоской) полосы будет в виде прямой линии, дефекты полосы 46 типа "волна", "короб" отобразятся.. в виде вогнутой или выпуклой линии и т.д. Для того, чтобы сложные дефекты полосы 2 "привязать" к ее конкретным зонам по ширине и в цифровой 45 форме выразить количественные параметры плоскостности в измерительном блоке, используется и-канальное алгоритмизирующее устройство 1.1. На:его входы через схемы 10 сравнения подает- 50 ся сигнал "Вых. 1" с измерительного блока 9. Управление схемами 10 сравнения и соответственно дискретизация непрерывного сигнала с "Вых. 1" осуществляются датчиком 8 углового поло55 жения измерительных роликов 4 и 5, который срабатывает в и точках по ширине полосы и открывает соответствующие схемы 10 сравнения. С выходов

58 6 ("Вых, 2") алгоритмиэирующего блока

11, являющихся выходами измерителя плоскостности, снимаются численные значения "серповидности", "волнистос-!! ll ти, коробоватости полосы, а также приведенные значения плоскостности по зонам полосы 2, которые могут быть использованы, например, для систем теплового профилирования бочки валков.

Магнитопровод 12 датчика 3 вертикальных перемещений полосы 2 расположен поперек полосы, и ферромагнитные кольца 20 спиралей-геликоидов 21

tt ее запитываются магнитным потоком с

IIpoTHBoIIoJIoxHMx сторон измерительных роликов 4 и 5. Этим достигается постоянство.магнитного сопротивления цепи при сканировании полосы 2 магнитным потоком, так как длина спиралигеликоида 21 с одной стороны (на одном измерительном ролике) увеличива-ется, а на другом уменьшается, а общая длина их отрезков, задействованная в данный момент в магнитной цепи, остается постоянной. Использование предлагаемого измерителя позволит повысить разрешающую способность и достоверность определения плоскостности полосы за счет увеличения числа точек съема информации по ее ширине. Поскольку в измерителе только один датчик сканирует непрерывно все точки поперек полосы, то число этих точек может быть достаточно велико и ограничивается величиной разрешающей способности датчика. Кроме того, измеритель проще в иснользовании и менее громоздок, так как содержит не и, а только один канал питания датчика вертикальных перемещений полосы, обработки, усиления и линеариэации его сигнала. Одноврейенно отпадает задача обеспечивать работу и подгонку параметров множества датчиков и электронных каналов на идентичность их характеристик, что также повышает достоверность измерений.

Формула и э о б р е т е н и я

Измеритель плоскостности прокатываемой полосы, содержащий устройство отклонения полосы от плоскости прокатки, датчик вертикального перемещения полосы и измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и достоверности определе 15б5558 ния плоскостности полосы, он снабжен двумя параллельно размещенными иэмернтельными роликами, выполненными иЭ иемагнитного материала и располо" жЕнными под прокатываемой полосой с зазором, перпендикулярно оси прокаткн с синхронизирующим редуктором, соединенным с измерительными роликамн и электроприводом, датчиком углового положения измерительных роликов, схемами совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине прокатываемой полосы и алгоритмизируницим устройством, rtpHzeM ssnog датчика вертикального перемещения полосы соединен с входом измерительного блока, выход которого соединен с первыми вХодами схем сравнения и является перВЬм Выходом измерителя, ВтОрые входы каждой из схем сравнения соединены с соответствующими выходами датчика углового положения измерительных роликов, выходы каждой схемы сравнения соединены с соответствующими входа- 25 ми алгоритмизирующего устройства, выходы которого являются вторыми выХодами измерителя.

2. Измеритель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что датчик верI тикального перемещения полосы выполнен в виде Н-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения, подсоединеннс к блоку питания, двумя вторичными обмотками и двумя компенсационными обмотками, причем и вторичные и компенсационные обмотки соединены друг с другом и через выпрямитель подсоединены к измерительному блоку.

3. Измеритель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что на одном из концов каждого измерительного ролика размещено ферромагнитное кольцо, к которому подсоединена ферромагнитная лента, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика, причем кольца на измерительных роликах размещены на их противоположных концах.

4. Измеритель по пп. 1 и 2, О тл и ч а ю шийся тем, что ферромагнитное кольцо одного из измерительных роликов является одним полюсом Н-образного магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо другого измерительного ролика, размещенное на его противоположном конце.

1565558

Составитель А. Сергеев

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец

Редактор И.Горная

Заказ 1182 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101