Устройство для измерения длины перемещаемого валками проката

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

««662793

Союз Советских

Соци алис тйческих

Республик л тг

4,.. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.74 (21) 2010500/25-28 (5!) М. Кл.е с присоединением заявки №вЂ”

G 01 В 7/04 (23) Приоритет—

Государственный номнтет

СССР но деном нзобретеннй н отнритнй (53) УДК 531.7! 7. (088.8) Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Кириченко, Н. П. Скрипка и Л. А. Оружинский г

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ПЕРЕМЕ1ЦАЕМОГО ВАЛИКАМИ ПРОКАТА

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известно устройство для измерения длины перемещаемого валка ми п роката, содержащее два датчика наличия проката, установленных на фиксированном расстоянии один от другого на пути перемещения проката, датчик фиксации проката по оси валков, перемещающих прокат, датчик импульсов, приводимый,от этих валков, соединенный с ним счетчик импульсов и вычислительный блок для определения длины проката как отношения всего количества импульсов, приходящегося на полную длину проката, к количеству импульсов, приходящемуся на расстояние, ограниченное датчиками наличия проката 11 . Это устройство имеет невысокую точность измерения в связи с погрешностями измерения расстояния между датчиками наличия проката.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для измерения длины перемещаемого валками прокатà j21, содержащее два датчика наличия проката, размещенных на фиксированном расстоянии один от другого на пути перемещения проката, тахогенератор, приводимый от валков, перемещающих прокат, корректор напряжения тахогенератора с управляющим входом, установленный на выходе тахогенератора, преобразователь напряжения в частоту импульсов, у которого информационный вход соединен с выходом корректора напряжения, а управляющий вход — с датчиком наличия проката, размещенным первым по направлению перемещения проката, счетчик длины проката и блок отсчета эталонной длины, счетные входы которых соединены с выходом преобразователя напряжения в частоту импульсов, и установленный на управляющем входе корректора напряжения блок определения величины коррекции по интервалу времени между сигналами на двух его входах сравнения, соединенных соответственно с выходом блока отсчета эталонной длины и выходом . второго датчика наличия проката, В этом известном устройстве при помощи тахогенератора и преобразователя напряжения в частоту импульсов формируется послсдоватеЛьность импульсов, частота которых пропорциональна скорости перемещения про662793

1О

f3

И

33 ката. Эти импуль< ы по,гзюгся н счетчик длины проката и 6.н>к о1счетз эталонной длины, KoTopblA вырзбззывз T выходной сигнал пос ле отсчета заданного количества импульсов, еоответствуюгцего эталонному расстоянию между датчиками наличия проката. 1!ри этом начало отсчета длины проката и эталонного расстояния определяется выходным сигналом первого датчика наличия проката, формуемым в момент, когда этот датчик фиксирует наличие переднего конца проката. Блок определения величины коррекции вырабатывает значение поправки по интервалу времени между указанным выходным сигналом блока отсчета эталонной длины и выходным сигналом второго датчика наличия проката, формируемым в момент, когда этот датчик фиксирует наличие переднего конца проката. Надежная поправка подается на управляющий вход корректора, который вносит эту поправку в выходное,, напряжение тахогенератора и тем самым— в частоту импульсов. Таким образом, в известном устройстве производится коррекция частоты импульсов по времени перемещения проката эталонного расстояния между датчиками наличия проката.

Недостаток этого известного устройства заключается в невысокой точности измерения, что обусловлено введением поправки в частоту импульсов один раз»а длину проката и только «а его начальном отрезке, равном эталонному расстоянию между датчиками наличия проката. Вследствие этого погрешность измерения увеличивается с увеличением длины проката и может стать недопустимо большой при измерении проката на станах бесконечной прокатки. При этом "йа" величину погрешности оказывают влияние изменение соответствия круговой скорости валка и линейной скорости проката, вызываемое, например, изменением скорости выдавливания металла из-за непостоянства температуры проката по его длине; изменение проскальзывания валка относительно проката; нелинейность характеристик тахогенератора и преобразователя напряжения в частоту импульсов; непостоянство скорости прокатки; изменение диаметра валка при измерении проката на станах бесконечной прокатки.

Цель изобретения — повышение точности " измерения длины проката во всем диапазоне скоростей прокатки и при непостоянстве скорости прокатки.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено двумя датчиками структурных неоднородностей проката, размещенными иа базовом расстоянии один от другого на пути перемещения проката, и установленным на выходах этих датчиков идентификатором неоднородности, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом блока отсчета эталонной длины, и два выхо.да, первый нз которых служит для фиксации момента обнаружения неоднородности первым по направлению перемещения проката датчиком неоднородности, а второй служит для фиксации момента обнаружения той же неоднородности вторым датчиком неоднородности. Блок отсчета эталонной длины выполнен с дополнительным управляю1цим входом, соединенным с первым выходом идентификатора неоднородности, а блок определения величины коррекции выполнен с дополнительным входом сравнения, соединенным со вторым выходом индентификатора неоднородности.

Идентификатор неоднородности содержит селектор длительности выходного сигнала первого датчика неоднородности с двумя выходами, первый из которых служит для фиксации момента обнаружения неоднородности первым датчиком неоднородности, а второй — для выдачи значения длительности селектированного сигнала, измеритель длительности выходного сигнала второго датчика неоднородности, двухвходовой компаратор, у которого один вход соединен со вторым выходом селектора, другой вход— с выходом измерителя длительности Выходно. го сигнала второго датчика неоднородности, а выход служит для фиксации момента обнаружения вторым датчиком неоднородности той же неоднородности, которая обнаружена первым датчиком неоднородности, два двухвходовых клапана, у,одного из которых информационный входсоединен с первым датчиком неоднородности, а выход— с входом селектора, у другого клапана информационный вход соединен со вторым датчиком, а выход — с входом указанного измерителя длительности, причем управляющие входы этих клапанов соединены с управляющим входом идентификатора неоднородности.

Нз чертеже представлена схема предлагаемго устройства.

Предлагаемое устройство содержит два датчика 1 и 2 наличия проката 3, размещенных на расстоянии 1 один от другого на пути перемещения проката, тахогенератор 4, приводимый от валков 5, перемещающих прокат, корректор 6 напряжения с управляющим входом 7, установленный своим информационным входом 8 на выходе тахогенератора 4, преобразователь 9 напрйжения в частоту импульсов, у которого информационный вход О соединен с выходом корректора 6, а управляющий вход 11 — с датчиком 1, счетчик 12 длины проката 3 и блок !3 отсчета эталоииои длины, счетные входы которых соединены с выходом преобразователя 9, установленный на управляющем входе

7 корректора б блок 4 определения величины коррекции с входами 15, !6 сравнения !

7 два датчика 18 и 19 структурных неоднородиостей проката, например, температурных неоднородностей, размещенных на базовом расстоянии 1 один от другого. и ус662793

6 аемом устройстве осуществляется два вида оррекции напряжения тахогенератора 4: оррекция на начальном отрезке проката 3, меющем длину 1< от переднего конца проата 3 и коррекция на остальной длине роката.

Первый из указанных видов коррекции существляется следующим образом, Блок

l 3 подсчитывает заданное количество имульсов преобразователя 9, соответствующее талонной длине 1, после отсчета этого коичества подает сигнал иа вход 15 блока 14, огда передний конец перемещаемого прокаа фиксируется датчиком 2, последний поает сигнал на вход 16 блока 14. Этот блок пределяет знак величины коррекции по тоу, какой нз сигналов на его входах 15 и

6 поступил раньше, и значение величины оррекции по интервалу времени между этни сигналами. Полученная в блоке 14 величи à коррекции подается на вход 7 корректора, который производит коррекцию напряжеия на входе 10 преобразователя 9 и тем амым вносит поправку в поток импульсов преобразователя 9.

Например, если сначала поступает сигал на вход 15, а затем — на вход 16, о это означает, что частота импульсов пребразователя 9 высока, и корректор 6 уменьшает напряжение íà входе 10 на величину, пропорциональную интервалу времени между сигналами на входах 15 и 16. Гслн сначала поступает сигvàë на вход 16, а затем на вход 15, то корректор 6 увеличивает напряжение на входе 10. Если сиги»лы на входах 15 и 16 появляются одновременно, то коррекции напряжения на входе 10 не производится.

Второй из указанных видов корректировки осуществляется многократно по длине проката 3 после выполнения первого вида корректировки.

По окончании очередной корректировки, а в первый раз — после выполнения первого вида корректировки блок 13 вырабатывает сигнал, открывающий клапан 28. При обн»ружении структурной неоднородности датчиком 18 сигнал с его выхода через клапан 28 подается в селектор 24, который измеряет длительность этого сигнала при помощи, например, импульсов преобразователя 9. Далее селектор 24 сравнивает измеренную длительность сигнала с заранее выбранными допустимыми значениями и селектирует этот сигнал по его длительности. Так, если длительность сигнала допустима, то значение запоминается, например, в селекторе 24 и подается с выхода 25 селектора на вход компаратора 27. Одновременно с этим на выходе 22 селектора 24 вырабатывается импульс начала отсчета, включающий блок 13 на отсчет количества импульсов, соответствующего длине 1» между датчиками 18 и 19. .После этого клапан 28 закрывается сигналом от блока 13.

S тановленный на выходах датчиков 18 и 19 в и идентификатор 20 неоднородности, имею- к щий управляющий вход 21, соединенный с к выходом блока 13, два ны.хола 22, 23, из и которых выход 22 служит для фиксации мо- к мента обнаружения неоднородности датчиком 18, а выход 23 служит для фиксации момента обнаружения той же неоднороднос- о ти датчиком 19. Блок 13 выполнен с дополнительным управляющим входом, соединен- п ным с выходом 22 идентификатора 20, и э снабжен аппаратурой (на чертеже не пока- 1ф л зана) для выработки на своем выходе до- К полнительных управляющих сигналов от- т счета. д

Основные входы 15 и 16 сравнения бло- о ка 14 соединены с выходами блока 13 и дат- м чика 2 соответственно. Дополнительныи вход

17 сравнения блока 14 соединен с выходом

23 идентификатора 20. Блок 14 служит для определения величины коррекции по интер. валу времени между сигналами на его входах 15 и 16 и по интервалу времени между сигналами на его входах 15 и 17. с

Идентификатор 20 содержит селектор 24 длительности выходного сигнала датчика 18 с выходами 22, 25, из которых выход 22 служит для фиксации момента обнаружения неднородности датчиком 18, а выход 2s о

25 — для выдачи значения длительности селектированного сигнала в измеритель 26 дли-. тельности выходного сигнала датчика 19, двухвходовой компаратор 27, у которого один вход соединен с выходом 25 селектора

> . 24, другой вход — с выходом измерителя 26, а выход 23 служит для фиксации момента обнаружения датчиком 19 той же неоднородности, которая обнаружена датчиком 18, и два двухвходовых клапана 28 и 29. Управляющие входы клапанов 28 и 29 соединены с выходом блока 13. У клапана 28 информационный вход соединен с датчиком 18, а выход — e информационным входом селектора 24. У клапана 29 информационный вход соединен с датчиком 19, а выход—

4Е с информационным входом измерителя 26.

Кроме того, управляющие входы селектора

24 и измерителя 26 могут быть соединены с выходом преобразователя 9.

Устройство работает следующим образом. 43

Прокат 3 перемещается валками 5 в направлении от датчиков I, 18 к датчикам

2, 19. Приводимый валками 5 тахогенератор

4 вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости перемещения проката. Это напряжение через корректор 6 подается в преобразователь 9. Когда передний конец прокаФа зафиксируется датчиком 1, последний включает преобразователь 9, преобразующий напряжение на выходе корректора 6 в частоту импульсов, пропорциональную скорости проката. Эти импульсы поступают на счетные входы счетчика 12 длины проката и блока 13 отсчета эталонно" длины. В описы662793

При приближении неоднородности проката, обнаруженной датчиком 18, к датчику

19 в процессе перемещения проката блок 13 открывает клапан 29. Далее, когда эта неоднородность обнаружена датчиком 19, сигнал с его выхода передается через клапан 29 в измеритель 26, который измеряет длительность этого сигнала, например, путем подсчета импульсов преобразователя 9, и подает измеренное значение длительности на вход компаратора 27. Если значения длительности, подаваемые на входы компаратора 27 от селектора 24 и измерителя 26 cosпадают с заданной точнсстью, то компаратор 27 вырабатывает выходной сигнал, подаваемый на вход 17 блока 14. После отсчета количества импульсов, соответствующего эталонной (базовой) длине lq, блок 13 подает сигнал на вход 15 блока 14, а затем закрывает клапан 29 и открывает клапан 28.

Блок 14 определяет знак и значение величины коррекции по очередности поступления сигналов на входы 15 и !7 и по интервалу времейи между моментами поступления этих сигналов. Далее величина коррекции передается из блока .14 в корректор 6, который корректирует, напряжение на входе 10 преобразователя 9. Затем при обнаружении следующей неоднородности датчиком 18 описанный -процесс коррекции повторяется.

Предлага мое устройство благодаря введению второго вида коррекции при помощи датчиков 18, 19 структурных неоднородностей проката и идентификатора 20 неоднородности позволяет существенно повысить точность измерения и вследствие этого может . быть использовано для измерения длины проката на станах бесконечной прокатки.

Формула изобретения

1, Устройствордля измерения длины перемещаемого валиками проката, содержащее два датчика наличия проката, размещенных на фиксированном расстоянии один от другого на пути перемещения проката, тахогенератор, соединенный с валками, корректор

"напряжения тахогенератора с управляющим входом, установленный на выходе тахогенератора, преобразователь напряжения в частоту импульсов, у которого информационный вход соединен с выходом корректора напряжения, а управляющий вход — с датчиком наличия проката, размещенным первым по направлещию перемещения проката, счетчик длины проката и блок отсчета эталонной длины, счетные входы которых соединены с вы ходом преобразователя напряжения в частоту, и установленный на управляющем входе корректора напряжения блок определени величиньг коррекции по интервалу времени между сигналами на двух его входах сравнения, соединенных соответственно с выходом блока отсчета эталонной длины и выходом второго датчика наличия проката, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя датчиками структурных неоднородностей проката, размещенными на базовом расстоянии один от другого на пути перемещения проката, и установленным на выходах этих датчиков идентификатором неоднородности, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом блока отсчета эталонной длины, и два выхода, первый из которых служит для фиксации момента обнаружения неоднородности первым по направлению перемещения проката датчиком неоднородности, а второй служит для фиксации момента обнаружения той же неоднородности вторым датчиком неоднородности, блок отсчета эталонной длины выполнен с дополнительным управляющим входом. соединенным с первым выходом идентификатора неоднородности, а блок оп реМеления величины коррекции выполнен с дополнительным входом сравнения, соединенным со вторым выходом идентификатора неоднородности.

23 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем идентификатор неоднородности содержит селектор длительности выходного сигнала первого датчика неоднородности с двумя выходами, первый из которых служит для фиксации момента обнаружения неоднозо родности первым датчиком неоднородности, а второй — для выдачи значения длительности селектированного сигнала, измеритель длительности выходного сигнала второго датчика неоднородности, двухвходовой компаратор, у которого один вход соединен со втозs рым выходом селектора, другои вход — с выходом измерителя длительности выходного сигнала второго датчика неоднородности, а выход служит для фиксации момента обнаружения вторым датчиком неоднородности

46 той же неоднородности, "которая обнаружена первым датчиком неоднородности, два двухвходовых клапана, у одного из которых информационный вход соединен с первым датчиком неоднородности, а выход — с входом селектора, у другого клапана информационный вход соединен со вторым датчиком, а выход — с входом указанного измерителя длителЬности, причем управляющие входы этих клапанов соединены с управляющим входом идентификатора неоднородности. зэ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 331243, кл. G 01 В 7/02, 1972.

2. Патент ФРГ № 1773432, кл. G Ol В 7/04, 1973..

662793

Составитель В. Жук

Редактор Г. Мозжечкова Гехред О. Луговаи Корректор В. Смниикаи Заказ 2680/42 . Тираж 866 П Ода не мое

ЙНИИПИ Государе венного комитета СССР но делам изобретений н . открытий

1 13036, Москва, Ж вЂ” 36, Раушскаи наб., д. 4/6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4