Устройство для измерения деформации клети прокатного стана

 

Изобретение относится к измерениям деформации и силы магнитоупругими датчиками . Цель изобретения - повышение точности измерения. Это обеспечивается тем, что в известное устройство, содержащее магнитоупругий датчик, установленный на стояке клети и закрытый кожухом, с намагничивающей и измерительными обмотками, стабилизированным блоком питания, блоком обработки сигнала, устройством выборки-хранения, компаратором, измерительным прибором,дополнительно введены вычитающий усилитель, одновибратор, элемент ИЛИ, две схемы защиты от дребезга контактов, реле, линия задержки, датчик тска, кнопка ручной коррекции и задающее устройство, что позволяет обеспечить коррекцию выходного сигнала по сигналу внешнего датчика (датчика тока) в момент выхода металла из клети в течение времени, равного длительности управляющего импульса . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4882686/28 (22) 11,11.90 (46) 15,10,92. Бюл, N. 38 (71) Киевский институт автоматики им. XXY съезда КПСС (72) В.С.Багнюк, В.И,Кокореко, Н.С.Рубан, Т.Б.Терещенко и Л.И.Шепотинник (56) Шевченко Г,И, Магнитоупругие датчики, М,, Энергия, 1967, стр. 65 — 66.

Авторское свидетельство СССР

No 1350484, кл. G 01 В 7/24, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к измерениям деформации и силы магнитоупругими датчиками. Цель изобретения — повышение точности измерения. Это обеспечивается тем, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения усилия прокатки.

Известно устройство измерения усилия прокатки, включающее силоизмерительный преобразователь, встраиваемый в силовой контур клети, Недостатками известного устройства являются большие габариты, энергоемкость, зависимость результатов измерений от точности приложения нагрузки к преобразователю, невозможность проведения регламентных и ремонтных работ без останова стана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является устройство для измерения деформации клети прокатночто в известное устройство, содержащее магнитоупругий датчик, установленный на стояке клети и закрытый кожухом, с намагничивающей и измерительными обмотками, стабилизированным блоком питания, блоком обработки сигнала, устройством выборки-хранения, компаратором, изме рительным прибором, дополнительно введены вычитающий усилитель, одновибратор, элемент ИЛИ, две схемы защиты от дребезга контактов, реле, линия задержки, датчик тска, кнопка ручной коррекции и задающее устройство, что позволяет обеспечить коррекцию выходного сигнала по сигналу внешнего датчика (датчика тока) в момент выхода металла из клети в течение времени, равного длительности управляющего импульса, 1 ил, го стана, содержащее магнитоупругий датчик с намагничивающей и измерительной обмотками, элементы крепления датчика к стойке клети, стабилизированный блок питания, блок обработки сигнала, инвертирующий усилитель, разделительную емкость, два компаратора. устройство выборки хранения. суммирующий усилитель, элемент И и формирователь импульсов, Недостатком устройства являе ся низкая точность измерения.

Цель изобретения — повышени» точности измерения.

Цель дости-ается тем, что иэве тное устройство для измерения деформации клети прокатного стача, содержащее предназначенный для установки на клети прокатного стана магнитоупругий датчик с намагничивающей и измерительной обмоткаии и ко1768946 жухом, соединенный с намагничивающей обмоткой стабилизированный блок питания, блок обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной обмоткой, блок выборки-хранения, первый вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, компаратор и измерительный прибор, снабжено вычитающим усилителем, перв»ый вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, а второй соединен с выходом блока выборки-хранения, элемент

ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, связанного своим выходом со вторым входом блока выборки-хранения, последовательно соединенные первая схема за циты от дребезга контактов и кнопка ручной коррекции, соединенные с первым входом элемента ИЛИ, вторая схема защиты от дребезга, выход которой -îåä,èíåí со вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенные между собой и со ьторой схемой защиты от дребезга, реле и линия задержки, датчик тока, выход которого соединен с первым входом компаратора, задающий блок, выход которого соединен со вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с входом линии задержки, вход измерительного прибора соединен с выходом вычитающего усллителя, Включение в состав устройства вычитающего усилителя, одновибратора, элемента

ИЛИ, двух схем защиты от дребезга контактов реле, линии задержки, датчика тока, кнопки ручной коррекции, задающего устройства и определен». ix связей между ними позволяет организоьать обнуление выходного сигнала после выхода металла из клети, что обеспечивает повышение точности измерения по сравнен»o с прототипом, поскольку информационный сигнал на выходе устройства полностью соответствует текущему значению усилия проката.

При выходе металла из клети ток якоря двигателя привода валков уменьшается. Когда величина тока становится меньше определенного уровня, свидетельствующего о том, что металл вышел из клети, устройство по сигналу датчика тока вырабатывает управляющий импульс, разрешающий обнуление выходного сигнала в течение времени равного длительности импульса.

Блок-схема предлагаемого устройства для измерения деформации клети прокатного стана представлена на чертеже, Устройство содержит магнитоупругий датчик 1, установленный на стойке клети 2 и закрытый кожухом 3, Намагничивающая обмотка 4 подключена с стабилизированному блоку питания 5, а измерительные обмотки

2 ) э0

6,7 подсоединены ко входам блока обработки сигнала (БОС) 8., выход которого связан с первым входом устройства выборки-хранения (УВХ) 9 и с одним из входов вычитающего усилителя (BY) 10, второй вход которого связан с выходом УВХ 9. Второй вход УВХ 9 соединен с выходом одновибратора (0B) 11, связанного своим входом с в»ыходом элемента ИЛИ 12, один из входов которого соединен с первой схемой защиты от дребезга контактов (C3) 13, последовательно соединенной с кнопкой ручной коррекции (i(P) 14.

Второй вход элемента ИЛИ 12 соединен со второй СЗ 15, которая последовательно соединена с реле 16, линией задержки (ЛЭ) 17, соединенной своим входом с выходом компаратооа (K) 18, один вход ко ОДОГО связан с датчиком тока (ДТ) 19, а второй — с задатчиком уровня (ЗУ) 20. Измерительный прибор (и) 21 подключен на выход ВУ 10.

Вычитающий усилитель 10, измерительный прибор 21, реле 16, кнопка ручной коррекции 14, компаратор 18, датчик тока 19, устройство выборки-хранения 9 являются стандартными блоками, выпускаемыми отечественной промышленностью.

При подключении устройства "сети переменного тока СБП 5 начинает генерировать сигнал в виде стабилизирсванного тока, которым запитывается намагничивающая обмотка 4 магнитоупругого датчика 1, вследствие чего в чувствительном элементе датчика 1 появляется магнитный поток. который индуктирует ЭДС в двух измерительных обмотках 6 и 7.

При работе прокатного стана его клеть деформируется, жестко связанный с ней чувствительный элемент датчика 1 испытывает деформацию. Происходит изменение магнитной проницаемости чувствительного элемента и соответствующее ему изменение магнитного потока, а — àêæå ЭДС, наводимых в измерительных обмотках 6 и 7, в одной из которых ЭДС возрастает, а во второй — падает, Переменные напряжения, снимаемые с измерительных обмоток 6 и 7, поступают на

БОС 8. где происходит их масштабирование, выпрямление и вычитание, На выходе

БОС 8 формируется линейная выходная характеристика с требуемым размахом. Сигнал с выхода БОС 8 содержит в общем случае квазистатическую составляющую, пропорциональную предварительному натягу датчика и разности температурных деформации стойки л датчика 1, и динамическую составляющую, определяемую усилием прокатки, Выходной сигнал, полученный на выходе БОС 8, поступает на вход УВХ 9, которое

1768946

55 служит для выделения квазистатической составляющей по команде, поступающей на его управляющий вход. При этом на выходе его появляется сигнал, пропорциональный квазистатической составляющей, который подается на вход BY 10, На второй вход BY

10 поступает полный сигнал с выхода БОС

8. Вычитание этих сигналов a BY 10 обеспечивает на выходе BY 10 выходной сигнал устройства, пропорциональный динамической составляющей деформации стойки, определяемой усилием прокатки. Команда, поступающая на второй (управляющий) вход УВХ 9 и определяющая запоминание квазистатической составляющей сигнала, формируется следующим образом, При выходе металла из клети ток якоря двигателя привода валков уменьшается, Когда ток якоря становится меньше уровня, определяемого ЗУ 20, характеризующим отсутствие металла в клети, на выходе К 18 появляется высокий уровень логического сигнала, который обусловливает замыкание контактов реле 16 с временной задержкой, определяемой ЛЗ 17. Замыкание контактов

P 16 приводит к появлению на выходе С315 высокого логи еского уровня, поступающего на вход элемента ИЛИ 12. На выходе ИЛИ

12 появляется высокий логический уровень, по переднему фронту которого 08 11 формирует импульс управления. По этой команде в УВХ 9 происходит запоминание выходного сигнала БОС 8. Так как металла в клети нет, то этот сигнал определяется только квазистатической составляющей и хранится в памяти УВХ 9 вплоть до прихода следующей команды с OB 11 при очередном выходе металла из клети.

В устройстве имеет возможность ручной коррекции выходного сигнала при отсутствии металла в клети, Для этого имеется

KP 14 и С3 3, связанные со вторым входом элемента ИЛИ. Это необходимо для предварительного обнуления выходного сигнала устройства в случае аварийных и профилактических остановках стана, что также способствует повышению точности измерения, Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения за счет того, что коррекция выходных сигналов выполняется по сигналу от внешнего датчика (датчика

5 тока) в течение времени, равного длительности управляющего импульса, что исключает потерю полезной информации в момент входа металла в клеть, Повышение точности измерения способствует более рациональ10 ному выбору технологических режимов, повышению производительности стана и долговечности оборудования.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформации

15 клети прокатного стана, содержащее предназначенный для установки на клети прокатного стана магнитоупругий датчик с намагничивающей и измерительной обмотками и кожухом, соединенный с намагничи20 вающей обмоткой стабилизированный блок питания, блок обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной обмоткой, блок выборки-хранения, вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, 25 компаратор и измерительный прибор, о тл ича ю щееся тем,что,с целью повышения точности измерения, она снабжено вычитающим усилителем, первый вход которого соединен с выходом блока обра30 ботки сигнала, а второй вход — с выходом блока выборки-хранения, элементом ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, последовательно соединенными первой схемой защиты от дребезга контак35 тов и кнопкой ручной коррекции, соединенными с первым входом элемента ИЛИ, второй схемой защиты от дребезга, выход которой соединен с вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными

40 между собой и с второй схемой защиты дребезга реле и линией задержки, датчиком тока, выход которого соединен с первым входом компаратора, задающим блоком, выход которого соединен с вторым входом

45 компаратора, выход компаратора соединен с входом линии задержки, а вход измерительного прибора — с выходом вычитающего усилителя, 1768946

50

Составитель В.Курляндский

Техред М,Моргентал Корректор H цуцок

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

Производственн—

Тираж Подписное

Заказ 3637 ниям и отк ытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям р

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5