Устройство для измерения провисания ферромагнитной полосы

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке металлической полосы в непрерьтно-травильных агрегатах . Повышение точности измере/ | у/хх/х/л ния достигается благодаря использованию двух намагничивающих систем 1 и 2 и датчиков 3,4,5,6 поля. Датчики 3 и 4 расположены между намагничивающими системами, и их оси чувствительности образуют между собой острый угол 0 , обращенный вершиной к ферромагнитной полосе, а датчики 5 и 6 расположены вне намагничиваюпщх систем, и их оси чувствительности образуют острый уголЫ . превьппающий & и направленный вершиной от ферромагнитной полосы. В вычислительном блоке 8 из выходных сигналов датчиков 5 и 6 и выходного сигнала блока 7 выбора большего сигнала формируется напряжение, пропорциональное провисанию и инвариантное к измерению ширины и смещению оси голосы. Инвариантность достигается определенным выбором расстояния между намагничивающими системами и углов 6 и od . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. г (Л J- J - C)H6f чУ l/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) g 6 01 В 7/02

, rgJ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

b 6. ф»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2861820/24-28 (22) 02.0).80 (46) 30.01.86. Бюл. )) - 4 (71) Опытное производственно †техническое предприятие по созданию, наладке и внедрению средств и систем автоматизации прокатного и трубного производства "Уралчерметавтоматика" (72) О.Н.Мельников, И.И.Альтерман, В.Е.Гайдуков,и В.Я.Андреев (53) 621.3)7.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 426130, кл.G 01 В 7/00,1974.

Авторское свидетельство СССР

9 1100492, кл. G 01 В 7/00,1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВИСАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке металлической полосы в непрерывно †травильн агрегатах. Повышение точности измере„„Su„„> 208468 А ния достигается благодаря использованию двух намагничивающих систем

1 и 2 и датчиков 3,4,5,6 поля. Датчики 3 и 4 расположены между намагничивающими системами, и их оси чувствительности образуют между собой острый угол 6, обращенный вершиной к феррома-нитной полосе, а датчики 5 и 6 расположены вне намагничинающих систем, и их оси чувствительности образуют острый угол o(, . преньпяающий 8 и направленный вершиной от ферромагнитной полосы. В вычислительном блоке 8 из выходных сигналов датчиков 5 и 6 и выходного сигнала блока 7 выбора большего сигнала формируется напряжение, пропорциональное провисанию и инвариантное к измерению ширины и смещению оси голосы. Инвариантность достигается определенным выбором расстояния между намагничинающими системами и углов 6 и М.. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

40 где h „ — максимальное значение контролируемого параметра.

Оси внешних датчиков 5 и 6 образуют острый угол c(с вершиной, обращенной в сторону, противополож1

1 208

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устрой.— ствам индикации магнитных массс. и измерения расстояния до них, например при обработке металлической полосы в непрерывно-травильных агрегатах.

Цель изобретения — повышение точности контроля провисания узкой полосы путем обеспечения независимости результатов измерений от ее нак- 10 лона и перекоса.

На фиг.! и 2 приведена схема устройства.

Устройство содержит две стержневые намагничивающие системы 1 и 2, расположенные параллельно друг другу, датчики 3-6 поля-(феррозонды), расположенные попарно (3-5, 4-6) против торцов систем 1 и 2 соотвественно. Выходы датчиков .3 и 4

20 соединены через блок 7 выбора большего сигнала этих датчиков с входов вычислительного блока 8, два других входа которого связаны с выходами датчиков 5 и 6, а выход — с выход- 25 ным блоком 9 обработки сигнала.

Намагничивающие системы устанавливаются вдоль направления движения полосы 10 в травильной ванне 11.

Расстояние С между осями намагничивающих систем 1 и 2 задается исходя из минимальной ширины контролируемой полосы b „„ и максимально возможного смещения Й и определяется следующим выражением:

Датчики 3-6 поля расположены напротив торцов намагничивающих систем 1 и 2 на одинаковом расстоянии, и их оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной осям систем, однако они могут быть расположены и с противоположных торцов намагничивающих систем. Оси датчиков 3 и 4 ,(внутренних по отношению к спарен45 нъм системам) образуют острый угол с вершиной, обращенной к ферромагнитной полосе, величина которого определяется из экспериментально установленного приближенного соотношения

5Î

d них

8" 7а с " иакс

468

2 ную полосе 10,и величина этого угла определяется соотношением А 2 6 .

Вычислительный блок 8 может быть выполнен ..-". виде сумматора с тремя входами, один из которых соединен через инвертор и масштабирующий блок с входом блока 8, ко орый соединяется с выходом блока 7 выбора большего сигнала, а два других входа сумматора являются входами вычислительного блока 8.

Блок 9 обработки сигнала обеспечивает приближенно линейную зависимость выходного сигнала() ых устройства от расстояния между контролируемой полосой 10 и дном ванны 11 путем формирования в нем приближенной математической зависимости по выходному напряжению U вычислительного блока 8:

Ugö,=A 5Ceu3р где A,,Ь вЂ” постоянные, связанные отношением Д = 51. @Ll (,>,.

Ugg 1 — выходное напряжение блока 8, когда полоса 10 лежит на дне ванны.

Блок 9 реализован на диодных переходах.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии ферромагнитной полосы сигналы на выходах датчиков

3 — 6 отсутствуют, а напряжение на выходе блока 9 соответствует максимально возможному значению А контролируемого расстояния.

При наличии ферромагнитной полосы 10, движущейся без смещения— симметрично относительно продольной оси ванны ll, на выходах датчиков 3, 4 и 5,6 появляются соответственно равные напряжения () =()q, ()5 =U .

Операция вычисления осуществляется в блоке 8 по входным переменным

US(<>„ gs,iJ в соответствии с выражением

Us си„„-(Us (),), где С вЂ” масштабный коэффициент, выбор которого определен расположением намагничивающих систем и датчиков поля, а значение установлено экспериментальным путем исходя из обеспечения условия независимости разностного сигнала Ug от ширины полосы.

Так, при изменении ширины полосы 10 изменяются все значения "з() 40

d-b в=т. Q

2h„

Заказ 248/"4

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 67) 3 1 208 и Мв +0<), íî изменениеАЦ + U ) будет больше, чем изменение h U 1„1

При умножении поступившего в блок 8 сигнала U>(„1 на коэффициент С, равный Ь(" 1ь) разница изменений

5

40 (4) компенсируется и таким образом обеспечивается независимость выходного сигнала La от ширины полосы.

При смещении полосы 10 относи- 10 тельно оси ванны 11 величина слагаемого U>1<> практически не изменяется (,a счет выбора большего из сигналов

g»U<), а велиичны Ц и1-16 изменяются встречно и значит в сумме дают прак- 15 тически прежнее значение.

Таким образом обеспечивается независимость показаний устройства от смещений полосы 10.

Выполнение указанных соотношений выходных сигналов датчиков 3-6 обеспечивается выбором расстояния Ф между осями намагничивающих систем 1

1 и 2 и углов наклона датчиков 3, 4 и 5,6. При изменении расстояния полосы 10 от дна ванны ll изменение сигнала Ц1ц превышает суммарное изменение сигналов Uq и Ц . Так как значение коэффициента С больше единицы, разностный сигнал 08 изменя30 ется вместе с сигналом 0з 1, обеспечивая контроль расстояния до полосы, В выходном блоке 9 сигнал линеаризуется (операция логарифмирования) и производится смещение нуля (операции вычитания).

Формула изобретения

l.устройство для измерения провисания ферромагнитной полосы, содержащее стержневую намагничивающую систему с двумя датчиками поля, установленными напротив торца намагничивающей системы так, что оси их расположены под углом одна к другой в плоскости, перпендикулярной оси намагничивающей системы, и симметрично ей, связанный с выходом второго датчика блок выбора

468 4 большего сигнала и блок обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля узкой полосы при ее перекосах и наклонах, в него введены вторая намагничивающая система с датчиками поля, размещенными идентично датчикам в первой намагничивающей системе, и вычислительный блок, связанный выходом с входом блока обработки сигнала, вторая намагничивающая система установлена параллельно первой со стороны ее второго датчика на расстоянии d между осями систем, определяемом иэ условия. где Ьиин — минимальная ширина поло-. сы; а — максимальное смещение полосы, оси чувствительности внутренних датчиков намагничивающих систем образуют заданный острый угол 8 обращенный вершиной к ферромагнитной полосе, а оси чувствительности внешних датчиков образуют острый угол, превышающий заданный, вершина которого обращена в сторону, противоположную ферромагнитной поло се, выходы внешних датчиков поля подключены к входам вычислительного блока, связанного третьим входом с выходом блока выбора большего сигнала, второй вход которого соединен с выходом второго внутреннего датчика, принадлежащего второй намагничивающей системе.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что заданный острый угол 9 выбирается иэ соотношения где h „ — максимальное значение контролируемого параметра, а величина угла между осями внешних датчиков поля равна с 2g .

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