Способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане и устройство для его осуществления
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаетскнк
Соцнапистическнк
Республик
В 21 В 37/12 Гоаудеротвеииый комитет СССР ао деивы изобретений и открытий Опубликовано 25.01.80, Бюллетень Ж 3 Дата опубликования описания 25.01.80 (53) УД К 621.771. .23:62-52 (088.8) (72) Автор изобретения Н. И. Бражников Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика" (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к .автоматизации прокатного производства в черной и цветной металлургии. Известен способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, заключающийся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости выходящей из валков полосы излучают дополнительную импульсную волну ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедшую через полосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно значения ее при номинальной толщине полосы и используют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основных колебаний (1). Обеспечивая высокую производительность, данный способ имеет недостатки, обусловленные раэовостью замеров принятого сигнала на эталонном образце номинальной толщины и изменением амплитуды самого импульсного излучения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования толщины, полосы на прокатном стане, содержащее устанавливаемые вблизи валков 5 прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы излучаннций и приемный акустический преобразователи, последовательно соединенные усилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок, импульсный генератор, один из выходов, соединенный с управляемым входом селектора, соединенный с другим его выходом усилитель мощности, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор, соединенный с его выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенный с его выходом индикатор. Управляющее воздействие, снимаемое с выхода дифференциального блока, используется для воздействия на источник непрерывных ультразвуковых колебаний, акустически связанный с валками прокатного стана через регулятор их амплитуды . Ввод и регулирование мощных 710706 Устройство содержит излучающий и приемный акустический преобразователи 1 и 2, устанавливаемые вблизи валков 3 и 4 прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы 5, последовательно соединенные приемный усилитель 6, подключенный к приемному преобразователю, селектор 7 и дифференциальный блок 8, импульсный генератор 9, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора 7, соединенный с другим его выходом усилитель мощности 10, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор 11, соединенный с его выходом аттенюатор 12, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока 8, с выхода которого снимается в CAPT управляющее воздействие 13, и соединенный с этим выходом индикатор 14. Формирователь снабжен также электрически последовательно соединенным вторым приемным акустическим преобразователем 15 с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемых между полосой 5 и излучаюшим преобразователем 1, усилителем 16 с высокоимпе35 55 ультразвуковых колебаний в зоне деформации значительно повышает точность регулирования, обеспечивая более узкое поле допусков прокатной продукции по толщине, а использование акустического формирования воздействия обеспечивает высокое быстродействие формирователя (1). Недостатками данного устройства являются погрешности, обусловленные нестабильностью ,излучения, вызванного непостоянством пьезомодуля, что дает пониженный верхний предел диапазона по толщине проката, при котором сохраняется стабильность воздействия. Цель изобретения — повышение точности верхнего предела формирования воздействия по толщине выкатываемой полосы. Цель достигается тем, что производят непрерывное измерение амплитуды излученной импульсной волны и сравнивают ее с прошедшей через полосу импульсной волной, а также тем, что устройство для осуществления способа по данному изобретению снабжено электрически последовательно соединенными вторым приемным акустическим преобразователем с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучаюшим преобразователем, усилителем с высокоимпедансным входом и полосовым фильтром, подключенным к пиковому детектору. На чертеже схематически изображено устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане. данным входом и полосовым фильтром 17, подключенным к пиковому детектору 11. Сущность описываемого способа автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане и принцип действия устройства для осуществления этого способа заключается в следующем. Перед началом прокатки полосы устанавливаются требуемые значения натяжения и раствора валков 3 и 4 посредством регуляторов (на чертеже не показаны). Толщину выкатываемой полосы 5 регулируют, изменяя с помошью регулятора (на чертеже не показан), на который поступает управляющее воздействие 13, раствор валков либо амплитуду мощных непрерывных ультразвуковых колебаний 18, поступающих на валки. В последнем случае для снижения толщины металла амплитуду увеличивают, а для увеличения — уменьшают. В процессе регулирования толщины в воздухе в зоне, находящейся вблизи валков прокатного стана (например у нижнего валка 3), по нормали к плоскости, выходящей иэ валков полосы излучают посредством акустического преобразователя 1 импульсную волну 19 ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей и некратной частоте непрерывных колебаний 18, налагаемых на валки. Возбуждение излучающего преобразователя 1 осуществляется импульсами генератора 9, поступаюшими с большой скважностью через усилитель мощности 10. Приемный преобразователь 2, в качестве которого использован преобразователь, аналогичный преобразователю 1, производят прием в воздухе прошедшей через полосу импульсной волны в зоне у второго валка и преобразует его в импульсный электрический сигнал, который через усилитель 6 поступает в селекторный блок 7, управляемый импульсами генератора 9. В блоке 7 сигнал, несущий информацию о толщине материала, отделяется от реверберационных помех и поступает затем в дифференциальный блок 8, В последний поступает также опорный сигнал аттенюатора 12, по. амплитуде равный сигналу блока 7 при номинальной толщине выкатываемой полосы. Разностный сигнал 13 (представляющий собой управляющее воздействие) с дифференциального блока 8 поступает в регулятор прокатного стана (на чертеже не показан) для обратно направленного изменения амплитуды непрерывных колебаний 18, налагаемых на валок 3. При этом, если толшина уменьшается, то увеличение амплитуды импульсной волны, поступающей в преобразователь 2, воздействует через дифференциальный блок 8 и регулятор на уменьшение амплитуды мощных непрерывных колебаний, возвращая толщину выкатываемой 10706 полосы к ее номиналу. При увеличении этой толщины сверх номинала, имеет место обратное воздействие импульсной волны. Некратность частот, т.е. неравенство частоты импульсной волны какой-либо из высших гармоник непрерывных колебаний, совместно с импульсным излучением преобразователя 1 и временной селекцией в блоке 7 позволяет повысить помехоустойчивость разностного сигнала относительно акустических наводок со стороны основных колебаний и реверберации, обусловленной многократными отражениями между поверхностями полосы 5, излучателя 1 и приемника 2. Формирование опорного сигнала осуществляется пиковым детектором 11 иэ импульсов второго акустического малогабаритного приемного преобразователя 15, установленного между полосой 5 и излучателем 1, после усиления и фильтрации в усилителе 16 и передачи через узкополосный фильтр 17. Эти импульсы преобразуются в напряжение постоянного тока, равное их амплитуде. Из этого напряжения в аттенюаторе устанав25 ливается опорный сигнал; по амплитуде равный информативному сигналу на выходе селекторного блока 7, соответствующему заданному номиналу толщины полосы. В аттенюаторе 12 предусматривается требуемое количество пере30 ключаемых положений, соответствующих требуемым номиналам толщины. В каждом из этих положений аттенюатор тарируется при настройке системы по образцам полосы с заданными параметрами, Тарировка производится до нулевого показания индикатора 14. При та35 ком формировании опорного сигнала до минимума сводятся погрешности, обусловленные непостоянством пьезомодуля пьезоэлемента излучающего преобразователя ультразвуковых им40 пульсов, что позволяет повысить точность и верхний предел диапазона воздействия по толщине выкатываемой полосы. Формула изобретения 1. Способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, заключающийся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости, выходящей из валков полосы излучиот дополнительную чмпульсную волну ультразвуковых колебаний с частотой,. превышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедшую через полосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно значения ее при номинальной толщине полосы и используют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основных колебаний, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности верхнего предела формирования .воздействия по толщине выкатываемой полосы, производят непрерывное измерение амплитуды иэлученной импульсной волны и сравнивают ее с прошедщей через полосу импульсной волной. 2. Устройство по п. 1; содержащее устанавливаемые вблизи валков прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы, излучающий и приемный акустические преобразователи, последовательно соединенные усилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок, импульсный генератор, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора, соединенный с другим его выходом усилитель мощности, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор, соедчненный с его выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенный с его выходом индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения верхнего предела воздействия по толщине выкатываемой полосы, оно дополнительно снабжено электрически последовательно соединечными вторым приемным акустическим преобразователем с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучающим преобразователем, усилителем с вькокоимпедансным входом и полосовым фильтром, подключенным к пиковому детектору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 535124, кл. В 21 В 37/02, 1975. 710706 Составитель А. Абросимов Редактор В, Романенко Техред Л.Алферова Корректор О. Ковинская Заказ 8573/5 Тираж 98б Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
