Устройство для автоматического измерения и регистрации выработки листопрокатного валка

 

Изобретение касается измерения объема металла, удаленного с поверхности бочки листопрокатного валка вследствие его износа. Цель изобретения - снижение расхода валков при перешлифовках за счет повышения точности контроля профиля валка и определения величины его выработки. Существо изобретения заключается в том, что задатчиками 6 и 8 задаются исходный профиль валка и диаметр края валка. Измерительная головка 1 перемещается вдоль валка, при этом импульсы с датчика 2 поступают на вход счетчика 3, на выходе которого появляется код координаты головки 1. Этот сигнал через преобразователь 4 код - аналог поступает на первый вход блока 5 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 6, пропорциональный величине исходной выпуклости или вогнутости . Сигнал с блока 5 поступает на первьй вход суммирующего усилителя 7, При перемещении головки 1 вдоль валка сигнал, пропорциональный профилю. Через усилитель 11 поступает на преобразователь 9 напряжение - частота fp JiJJо € (Л со 00 со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3921681/22-02 (22) 04.07.85 (46) 23.06.87. Бюл. Р 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт систем автоматизации и управления и Всесоюзный заочный политехнический институт (72) А.А. Шаров, А.Э. Дрознин, P.À. Шаталов, Г.Г. Григорян, В.Я. Тишков и А.А. Меденков (53) 621.771.23-415 ° 016.3(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 227601, кл. С Oi В 5/00, 1967.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1245370, кл. В 21 В 37/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ВЫРАБОТКИ

ЛИСТОПРОКАТНОГО ВАЛКА (57) Изобретение касается измерения объема металла, удаленного с поверхности бочки листопрокатного валка вследствие его износа. Цель изоб„„SU„„1318315 А1 ретения — снижение расхода валков при перешлифовках за счет повышения точности контроля профиля валка и определения величины его выработки.

Существо изобретения заключается в том, что задатчиками 6 и 8 задаются исходный профиль валка и диаметр края валка. Измерительная головка 1 перемещается вдоль валка, при этом импульсы с датчика 2 поступают на вход счетчика 3, на выходе которого появляется код координаты головки 1.

Этот сигнал через преобразователь 4 код — аналог поступает на первый вход блока 5 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с эадатчика 6, пропорциональный величине исходной выпуклости или вогнутости. Сигнал с блока 5 поступает на первый вход суммирующего усилителя 7.

При перемещении головки 1 вдоль валка сигнал, пропорциональныи профилю, через усилитель 11 поступает на преобразователь 9 напряжение — частота

1518315 разом, и на вход алака 13 определения полярности сигнапа. Импульсы с выхода преобразователя 12 поступают на первые входы 14, 15 элементов И. Импульсы с преобразователя 12 проходят через элемент 15, 14 или И лишь при наличии на его входе сигнала логической "1" с формирователя 16 импульсов по фронту импульса с датчика 2. В зависимости от уровня сигнала профиля валка за

Изобретение относится к прокатному производству, точнее к устрайстBQM автоматического управления, пред— назначенным для измерения аб:ьеиа металла, уда>1енного с поверхности бачки листопрокатнь>х валков вследствие их износа при прокатке, т.=, для оп"ределения выработки валков, что необходимо для правильной оценки их

CTOHI1OCTHь

Целью изобретения является снжкение расхода валков при перешлифонках за счет повышения точности контроля профиля валка и определения величины его выработки, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического изме.— рения и регистрации выработки листо-прокатных валков; на фиг. 2 — пример распределения радиуса профилираванного и изношенного валка по длине его бочки.

Устройства содержит измерительную головку 1„ импульсный датчик 2 поло-жения измерительной голонки 1, первый счетчик 3 импульсов, преобразова=. тель 41 код — аналог, первый блок 5 умножения, задат >ик 6 исходной прафилировки контролируемого валка, суммирующий усилитель 7, эадатчпк 8 диаметра контролируемого валка, второй блок 9 умножения, регистрирующий прибор 10, усилитель 11, преобразователь 12 напряжение — частота, блок

13 определения полярности„ логические элементы И Ik и 15, формирователь 16 импульсов, реверсивный счетчик 17 импульсов и второй преобразователь 18 код — аналог.

Устройство работает следующим абвремя импульса с формирователя 16 на входы реверсивного счетчика 17 поступает определенное количество импульсов. Код со счетчика 11 преобразуется в преобразователе 18 код — аналог в си нал, поступающий на второй вход усилителя 7. Сигнал с выхода усилителя 7 через блок 9 умножения поступает на прибор 10, показывающий величину выработки валка. 2 ил.

11ЕРЕД Началаи нз1ЬЕРения с пОИОЩЬЮ эадатчикав 6 и 8 задаются соответственна стрела d p исходной профилиров-ки (фиг. 2, кривая Л), т,е. исходная

< выпуклость (со знаком + ), или вог1:утасть (со знаком "-") контролируемого валка, и,диаметр . Э края валка

К на момент эа.валки ега э клст>- абнуляю1сл с4е1чики 3 и 1> Импульсов>, а из1:: р11тельную головку 1 (датч п; профиз 111) пастраива1от так, чта сигнал на его выходе равен нулю (например., настройка индуктивного датчика линейных перемешений). и начинают измере1с ни>1,. Пе»еме111ая измерительную головку вдоль контролируемого валка (измерительная головка мажет быть устава>злена;тиби !-:a падви>хной части шлифовальнагo станка, например па его

" каретке,, либо на коромысле П1рибара кантропя фармь1 прока-.ньгх валков).

При этом импульснь>е сигналы с датчика 2 поступают на вход счетчика 3 импульсов, на выходе которого появля25 ется двоичный еОд координаты IIQJIoriIB ния измерительной головки 1 ОтнОси тельно точки начала измерения, этот код преобразуется преобразователем

А кад — аналог в аналоговый сигнал, который поступает на первый вход первого блока 5 умножения, на второй вход которого с задатчика 6 поступает сигнал, пропорциональный величине исхоцной выпуклости или вогнутости

35 К, на выходе блока 5 .Мнажения появляется сигнал, пропорциональный произведению текущей координаты X H величины d, в момент достижения измерительной головкой края валка, на 0 выходе блока 5 умножения присутствует сигнал, пропорциональный произведению

3 13183 величины вогнутости (выпуклости) д на длину бочки контролируемого валка.

Этот сигнал, умноженный на коэффициент 2/3 (ввод коэффициента 2/3 и

7 предусмотрен на настройке блоков умножения), поступает на первый поло5 жительный вход суммирующего усилителя 7. При перемещении измерительной головки 1 вдоль валка сигнал o (х), пропорциональный профилю контролируе- 0 мого валка (фиг. 2, кривая Б) и снимаемый с измерительной головки 1, через усилитель 11 поступает на вход преобразователя 12 напряжение — частота и на вход блока 13 определения полярности сигнала текущего профиля .валка с „з(x) °

Преобразователь 12 напряжение частота пропорционально уровню напря"жение входного сигнала изменяет частоту следования импульсов на своем выходе. Импульсы с выхода преобразо вателя 12 поступают на первые входы первого и второго логических элементов И 14 и 15. В зависимости от полярности сигнала d (х) блок 13 определения полярности выдает разрешающий сигнал по одному (при положительном входном сигнале — по первому,. а при отрицательном — по второму) из 3 своих выходов, который поступает на второй вход соответствующего ему логического элемента И 14 или 15, подготавливая таким образом этот элемент к работе. Однако импульсы с преобра35 зователя 12 напряжение — частота проходят через элемент И 14 или 15 лишь при наличии на его третьем входе сигнала логической единицы, кото,рый каждый раз вырабатывается форми- 40 рователем 16 импульсов по фронту импульса, поступившего с датчика 2 положения измерительной головки 1.

Введение формирователя 16 импульсов, I формирующего импульсы постоянной дли-45 тельности, которая меньше периода появления импульсов на выходе датчика 2 и не зависит от частоты их следования, позволяет существенно упростить механическую часть устройства, поскольку нет необходимости равномерного перемещения измерительной головки 1 вдоль контролируемого валка.

Использовать же для осуществления интегрирования сигнала с измерительной 55 головки 1 импульсы, выдаваемые датчиком 2, нельзя, поскольку их частота, а следовательно, и длительность зависят от скорости перемещения изме15 4 рительной головки 1 вдоль валка, поэтому необходимо точно поддерживать эту скорость. Таким образом, формирователь 16 импульсов обеспечивает фактически деление бочки валка длиной L на сечения с равномерным шагом рх и через один из логических элементов И 14 или 15, который определяется и подготавливается к работе сигналом с одного из выходов блока

13 определения знака, на первый (суммирования) или второй (вычитания) входы реверсивного счетчика 17 импульсов в течение промежутка времени, равного длительности импульса с формирователя 16, поступает количество импульсов, пропорциональное величине произведения d,, д х, т.е. количество импульсов пропорционально площади прямоугольника с высотой, равной отклонению профиля d,- в i-м сечении валка (при достаточно малом дх величина с практически постоянна на этом участке), и основанием, пропорциональным расстоянию между двумя смежными сечениями контролируемого валка. Точность интегрирования сигнала профиля валка максимальна в случае, если формирователь 16 импульсов вырабатывает импульсы стабильной длительности по каждому импульсу с датчика 2.

Таким образом, в зависимости от уровня сигнала профиля валка, выдаваемого измерительной головкой 1, за время, равное длительности импульса, сформированного формирователем

16 импульсов, через один из логических элементов И 14 (15), который определяется и подготавливается сигналом с одного из выходов блока 13 определения знака, на первый (суммирования) или второй (вычитания) входы реверсивного счетчика 17 импульсов поступает количество импульсов, пропорциональное величине d ; дх.

Количество импульсов, накопленное счетчиком 17 в момент достижения измерительный головкой края валка, пропорционально алгебраической сумме и сР. дх, i=-1

Двоичный код, присутствующий на выходе счетчика 17 и представляющий

tl алгебраическую сумму 2 . d,. õ, преобразуется в аналоговый сигнал преобразователем 18 код — аналог, и

1318315 этот сигнал после умножения на коэф-, фициент, равный числу п, поступает на второй отрицательный вход суммирующего усилителя 7. В момент окончания измерения на выходе суммирующего усилителя 7 присутствует сигнал, 2 пропорциональный величине «(Р 1—

3, о".д х). Этот сигнал поступает на

1=1 10 первый вход второго блока 9 умножения, где перемножается с сигналом, пропорциональным диаметру валка D поступающим с задатчика 8. Сигнал с выхода блока 9 умножения поступает на регистрирующий прибор 10.

Таким образом, в момент окончания процесса измерения регистрирующий прибор 10 показывает величину выработки валка, выраженную либо в единицах объема, либо в единицах массы, в последнем случае перед подачей сигнала на регистрирующий прибор 10 сигнал необходимо умножить на коэффициент,, пропорциональный удельному весу материала рабочего слоя бочки валка.

Использование предлагаемого устройства позволит измерять выработку листопрокатных валков, что в свою очередь позволит более точно определять стойкость листопрокатных валков. формула изобретения 35

Устройство для автоматического измерения и регистрации выработки листопрокатного валка, содержащее измерительную головку и импульсный 4G датчик положения измерительной головки, счетчик импульсов, два преобразователя код — аналог, формирователь импульсов, первый блок умножения, усилитель, преобразователь напряже- 4> ние — частота, задатчик исходной профилировки контролируемого валка, блок определения полярности, два трехвходовых элемента И, реверсивный счетчик и регистрирующий прибор, причем измерительная головка соединена с усилителем, импульсный датчик положения измерительной головки соединен с входом счетчика импульсов и входом формирователя импульсов, выходы счетчика импульсов через первый преобразователь код — аналог соединены с первым входом первого блока умножения, выход преобразователя напряжение — частота соединен с первыми входами первого и второго трехвходовых элементов И, первый и второй выходы блока определения полярности входного сигнала соединены с вторыми входами соответственно первого и второго трехвходовых элементов И, третьи входы которых соединены с выходом формирователя импульсов, выходы первого и второго трехвходовых элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами второго преобразователя код — аналог, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода валков при перешлифовках за. счет повышения точности контроля профиля валка и определения величины его выработки, оно снабжено суммирующим усилителем, задатчиком диаметра контролируемого валка и вторым блоком умножения, причем выход усилителя соединен с входом преобразователя напряжение — частота и входом блока определения полярности, задатчик исходной профилировки контролируемого валка соединен с BTopbM входом первого блока умножения, выходы первого блока умножения и второго преобразователя код — аналог соединены соответственно с первым и вторым входами суммирующего усилителя, выход суммирующего усилителя и выход задатчика диаметра контролируемого валка соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока умножения, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора.

1318315

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор И. Николайчук Техред М.Ходанич

Корректор С. Шекмар

Заказ 2455/8 Тираж 480

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4