Устройство для контроля параметров прерывистых процессов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик ii 746442 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.78 (21) 2605326/18-24 (51)М. Кд с присоединением заявки .%

6 05 В 23/02

Гооударствеииый комитет (28) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.0780 (53) УДК 62.50 (088.8) д. И. Пелук, В. Ю. Скриелл к, Ю. В. Оллфииекии,, Йеле ЛЕЩ

1 - л и В. И. Зозуля ( (72) Авторы изобретения е л= к, институт автоматики им. XXV съезда КПССл..А,".;- I:." I., "(7I ) Заявитель

Киевский (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ПРЕРЫВИСТЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к автоматике, в частности к средствам автоматизации технологических процессов, и может быть использовано для измерения, преобразования параметров, преиму- щественно силы, давления, деформации, меха5 нического напряжения, планшетности в прокатных станах, прессах, испытательных машинах и т.п.

Особенностью таких технологических процессов является их прерывистЬсть, т. е. чередование во времени действия на датчик начальной нагрузки совместно с измеряемым параметром и действия на него только начальной нагрузки. Начальная нагрузка обусловлена действием на датчик влияющих факторов, таких как вес присоединительных конструкций, начальное натяжение в элементах передачи параметра к датчику, необходимое для выборки люфтов, механические напряжения вследствие равных температур в элементах передачи параметра к датчику.

Большинство из факторов, действующих на датчик, являются постоянными. Некоторые же из них, например механические деформации, обусловленные различной температурой отдель: ных элементов конструкции, медленно изменяются во времени, т. е. не являются постоянными.

Известно устройство для контроля параметров прерывистых процессов, в котором действие на датчик постоянных влияющих факторов исключается из результатов ттзмерений путем введения постоянной коррекции 111.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля параметров прерывистых процессов преимущественно в прокатных станах, прессах, содержащее, блок регистрации, измерительный усилитель, первый вход которого соединен с выходом датчика параметра, второй вход — с выходом корректора, а выход— с измерительным входом первого анализатора параметра, к управляющему входу которого подключен выход задатчика уровня ограничения помех.

Запоминание значения информации от Воздействия влияющих факторов осуществляется в корректоре во время отсутствия измеряемого параметра. Моменты запоминания информации

6442,4

Устройство содержит датчик I параметра, блок 2 регистрации, измерительньrA усилитель

3, корректор 4, ключ 5, анализаторы 6 и 7 параметра, задатчик 8 ограничения уровня помех. Корректор 4 предназначен для коррекции влияющих факторов и запоминания их значения на время измерения параметра. Измерительный вход корректора 4 подключается непосредственно к выходу датчика 1 параметра. р Анализатор 6 параметра не имеет задатчика ограничения уровня помех и служит для быстрого управления корректором 4 для осуществления процесса измерения параметра. Ключ

5 служит для блокирования канала отбора информации на время действия помех.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии параметра датчик 1 параметра выдает начальное напряжение Одн пропорциональное воздействию влияющих факторов—

gp веса элементов крепления датчика, затяжки датчика, усилия от деформации при влиянии температуры и др.

В первоначальный момент напряжение на выходе корректора 4 равно нулю, поэтому

25 результирующее напряжение на входе измерительного усилителя 3 определяется значением напряжения U „, Напряжение U „усиливается измерительным усилителем 3 и подается на измерительные вхо3р ды анализаторов 6 и 7 параметра.

В аналйзаторе 7 параметра установлен задатчиком 8 уровень ограничения помехи. При этом анализатор 7 параметра формирует сигнал, который поступает на управляющий вход ключа

З5 5 и закрывает его, блокируя канал отбора информации. Анализатор. 6 параметра аналогично формирует сигнал, который поступает на управляющий вход корректора 4, устанавливая его в следящий режим работы.

4О Корректор 4 вырабатывает напряжение коррекции 0к,равное по значению начальному напряжению U „датчика 1 параметра и подает его на вход измерительного усилителя 3.

Тогда разностное напряжение на входе изме45 рительного усилителя 3 ц= и -и -=о ®

ДН К

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит второй анализатор параметра и ключ, выход которого соединен с выходом устройства и

50 входом блока регистрации,"управляющий вход— с выходом первого анализатора параметра, коммутируемый вход — с выходбм измерительного усилителя и входом второго анализатора пара"м»е»фа», выход котордго "йодклю»чен к управляю55 щейу входу коррек»тсгр»а, й»з»м»е»рйтельный вход которая о связан с в»ыходом датчика параметра.

На чертеже изображена структурная

"Сйема устройства. юмиыщфвж:. ==е-ж - .айе аувм»ы мьг юеа» л 3 »бм а » - --- " - -» "-*4л» »

74 о влияющих факторах и йймерения параметра зопределяюТся "автомат чески» анализатором параметра (21. .Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения параметра, обусловленная его структурой.

При измерении параметров в промышленных условиях имеется высокий уровень индустриальных помех, по характеру протекания во времени близких к характеру протекания прерывистых процессов, например удары при кантовке заготовок в прокатных станах, вибрации оборудования, которые попадают в измерительный канал и снижают достоверность измерения параметра.

В известном устройстве уровень помех ограничивается с помощью анализатора параметра лри значениях, устанавливаемых задатчиком уровня ограничения помех. При воздействии указанных помех корректор, работая в следящем режиме, компенсирует их.

При наличии параметра анализатор параметра выдает команду на запоминание влияющего фак. тора не сразу, а с запаздыванием на время, пропорциональное времени установления уровня помехи. Вследствие этого корректор запоминает кроме постоянного и медленно меняющегося значения влияющего фактора дополнительного значение параметра, пропорциональное уровню помехи. При этом измеренное значение параметра меньше на значение параметра, запоминающееся в корректоре до момента измерения, которое таким образом увеличивает погрешность измерения значения параметра.

Так как уровень ограничения помех достигает-10-30% от верхнего предела измерения, то возникает большая погрешйость измерения параметра. Например, при ограничении уровня помех до 10-20%, чувствительности анализатора параметра — до 1% и постоянной времени корректора, в 2 раза большей постоянной времени анализатора параметра, погрешность измерения параметра составляет 5-10%.

При этом напряжение на выходе измерительного усилителя 3 также становится равным нулю.

При появлении параметра датчик 1 параметра выдает напряжение

ОД- UÀ1,» (г где Мп — составляющая напряжения датчика параметра от воздействия, параметра.

Анализатор 6 параметра вырабатывает сигнал на отключение измерительного входа корректора 4 и перевода последнего в режим запомина746442 6 напряже- за счет повышения точности измерения усилия постоян- прокатки испольэовать минусовые допуски раэолжна меров проката для получения экономии металемени ла, а также улучшить качество проката йутем "оптимизации режимов обжатий процессов проусили- катки, исключить поломки дорогостоящего прокатного оборудования за счет предупреждения (3) аварийных ситуаций.

Формула изобретения

5 ния напряжения U Для запоминания ния U с минимальной погрешностью ная времени анализатора 6 параметра д быть значительно меньше постоянной вр корректора 4.

Разностное напряжение ь U на входе теля 3 в этом случае равно л 0 = 0 - u,--= =u „ т.е. равно значению составляющей напряжения

U„, пропорциональному значению параметра датчика 1 параметра.

При превышении значением параметра уровня ограничения помех, установленного задатчиком 8 в анализаторе 7 параметра, последний формирует сигнал, который открывает ключ 5, пропуская напряжение Uä на выход устройства и в блок 2 регистрации.

При значениях параметра, меньших значения уровня ограничения помех, анализатор 7 параметра удерживает ключ 5 в закрытом состоянии, не пропуская напряжение на выход устройства.

При прекращении действия параметра анализатор 6 параметра формирует сигнал на подклю- 5 чение измерительного входа корректора 4 для .коррекции напряжения Одн

Одновременно анализатора 7 параметра формирует сигнал на закрытие ключа 5.

В случае действия помех, которые по своему

30 характеру протекания во времени близки к характеру протекания параметра и амплитуда которых меньше уровня ограничения в анализаторе 7 параметра, последний удерживает ключ

5 в закрытом состоянии, блокируя канал отбора информации на время действия помехи.

Применение предлагаемого устройства для контроля параметров прерывистых процессов, например, в прокатном производстве позволит

Устройство для контроля параметров прерывистых процессов, преимущественно в прокатных станах, прессах, содержащее блок регистрации, измерительный усилитель„первый вход которого соединен с выходом датчика парамет- ра, второй вход — с выходом корректора, а выход — с измерительным входом первого анализатора параметра, к управляющему входу которого подключен выход задатчика уровня ограничения помех, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй анализатор параметра и ключ, выход которого соединен с выходом устройства и входом блока регистрации, управляющий вход — с выходом первого анализатора параметра, коммутируемый вход — с выходом измерительного усилителя и входом второго анализатора параметра, выход которого подключен к управляющему входу корректора, измерительный вход которого связан с выходом датчика параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 536661, кл. G 05 Н 2233/ 0022, 13.07.70.

2. Патент США У 3791204, кл. 73-885, 12.02.74 (прототип) .

746442

Составитель Г.Нефедова

Техред И.Асталош

Редактор Л. Алексеенко

Корректор И. Муска

Заказ 4102/16

Тираж 956

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4