Устройство контроля распределения удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы. Цель изобретения - повышение разрешающейся способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы за счет обеспечения сканирования двух взаимно перпендикулярных магнитных потоков, расположенных под углом 45° к направлению прокатки, по ширине полосы. Сканирование магнитных потоков по полосе обеспечивают благодаря применению двух пар измерительных роликов, контактирующих с прокатываемой полосой и выполненных из немагнитного материала, с размещенными на их поверхности ферромагнитными лентами в виде спиралей - геликоидов, причем вращение измерительных роликов синхронизировано с помощью редуктора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я. В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K AHTOPCKOMY CHIljlETEllt CTHY (21) 4475056/23-02 (22) 19.08.88 (46) 23.07.90. Бюл, М 27 (71) Проектно-конструкторский институт

"Уралпроектмонтажавтоматика" . (72) А.И.Попов, Ю,Д,Железнов и А.Г.Журавский (53) 621,771.237.09(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 249017, кл, G 01 B 7/10, 1969.

Григорян Г,Г„Железнов Ю.Д. и др. Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки. M.: Металлургия,.

1975, с. 323, рис. 108, 122, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ

ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в .системах регулирования

Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя — датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства с двухсторонним расположением

„„Я2,„, 1579595 А1 формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя — датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, Цель изобретения — повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы за счет обеспечения сканирования двух взаимно перпендикулярных магнитных потоков, расположенных под углом 45О к направлению прокатки, по ширине полосы, Сканирование магнитных потоков по полосе обеспечивают благодаря применению двух пар измерительных роликов, контактирующих с прокатываемой полосой и выполненных из немагнитного материала, с размещенными на их поверхности ферромагнитными лентами в виде спиралей — геликоидов, причем вращение измерительных роликов синхронизировано с помощью редуктора. 4 э,п. ф-лы, 2 ил. валков с ленточными спиралями-геликоидами относительно полосы; на фиг, 2 — устрой. ство с расположением валков по одну сторону полосы, вид сверху, Устройство для контроля планшетности прокатываемой полосы (фиг; 1) содержит блок 1 питания цепи возбуждения магнит.. ных потоков в ферромагнитной полосе 2, взаимно перпендикулярно ориентированные друг к другу и под углом в 45 к направлению прокатки П-образные возбуждающий и приемный магнитопроводы 3 и 4 с обмотками, фаэочувствительный усилитель 5, подсоединенный входами к обмотке. приемного магнитопровода 4 и блоку 1 питания цепи

1579595

15

30

50

55 возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 2, две пары параллельно размещенных измерительных роликов 6, 7 и 8, 9, выполненных из немагнитного материала и размещенных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой 2, датчик 10 углового положения, сочленный с одним из измерительных роликов 6-9, схемы 11 совпадения по количеству контролируемых сечений, по числу эон дискретизации и сигнала ферромагнитной полосы 2 и алгоритмизирующий блок 12.

Причем выходы фаэочувствительного усилителя 5 подсоединены к первым входам схем 11 совпадения, вторые входы которых подсоединены к соответствующим выходам датчика 10 углового положения, а выход каждой схемы 11 совпадения подсоединен к соответствующему входу алгоритмизиру ющего устройства 12, Первая пара измерительных роликов 6 и 7 размещена под прокатываемой ферромагнитной полосой, а вторая пара измерительных роликов 8 и 9 — над прокатываемой ферромагнитной полосой.

На одном из концов каждого измерительного. ролика размещено ферромагнитное кольцо 13, к которому подсоединена ферромагнитная лента 14, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности соответствующего измерительного ролика 6, 7, 8 и 9, причем кольца 13 на измерительных роликах каждой пары 6, 7 и 8, 9 размещены на их противоположных концах, Возбуждающий магнитопровод 3 размещен под прокатываемой ферромагнит- ной полосой 2 таким образом, что ферромагнитное кольцо 13 одного из измерительных роликов, например ролика 6. первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитапровода, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо 13 другого измерительного ролика, например ролика 7, первой пары, размещенное на его противоположном конце, а приемный магнитопровод 4 размещен аналогично по отношению к измерительным роликам 8 и 9 второй пары над прокатываемой ферромагнитной полосой, Измерительные ролики 6, 7 и 8, 9 обеих пар сочленены друг с другом зубчатой передачей 15 (редуктором), обеспечивающей сдвиг по фазе вращения вокруг собственных осей 16 и синхронность вращения измерительных роликов 6 — 9.

При одностороннем расположении всех измерительных роликов 6-9 относительно прокатываемой ферромагнитной полосы (фиг. 2) они располагаются таким образом, чтобы один из роликов 8 или 9 второй пары (например. оолик 8) располагался между роликами 6 и 7 первой пары. при этом линия возбуждения магнитного потока, соединяющая точки 17 и 18 контакта участков спиралей-геликоидов 14 первой пары измерительных роликов 6 и 7 с прокатываемой ферромагнитной полосой, была перпендикулярна линии приема магнитного потока, соединяющей точки 19 и 20 контакта участков спиралей-геликоидов 14 с прокатываемой ферромагнитной полосой.

Возбуждающий магнитный поток воэбуждающего магнитопровода 3 и приемный с приемного магнитопровода 4 могут передаваться с колец 13, установленных на концах измерительных роликов 6 — 9 или непосредственно через оси 16 укаэанных роликов, выполненные из ферромагнитного материала. Если измерительные ролики 6-9 расположены вблизи полосы 2 с зазором, то редуктор 15 может быть снабжен электроприводом 21, Устройство работает следующим образом.

Магнитный поток, формируемый возбуждающим магнитопроводом 3 через кольца 13 (фиг. 1) или оси 16(фиг. 2) немагнитных измерительных роликов 5 и 6 первой пары, подается на ленточные спирали-геликоиды

14. Измерительные ролики 6 и 7 сдвинуты первоначально по фазе относительно их осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 17 и 18 (фиг. 2) контакта участков спиралей-геликоидов 14 прокатываемой ферромагнитной полосой 2 и определяющая направление возбуждения магнитного потока, составляла угол 45 с направлением прокатки, Аналогично вторая пара измерительных роликов 8 и 9, расположенных над ферромагнитной полосой 2 (фиг, 1) или по одну сторону ферромагнитной полосы 2 (фиг. 2), сдвинута в начальный момент по фазе относительно их собственных осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 19 и 20 (фиг. 2) контакта участков спираль-геликоид 14 с ферромагнитной полосой 2 и определяющая направление. принимаемого магнитного потока; составляла угол 90О с направлением возбуждения магнитного потока по линии 17 и 18. Таким образом, "Крест" из линий, образованных точками 17, 18 и 19, 20, представляет собой магнитоанизотропный датчик. Поскольку вращения всех четырех измерительных роликов 6, 7 и 8, 9 синхронизированно, например, с помощью зубчатой передачи (редуктора) 15, то данный "Крест" при вращении измерительных роликов 6, 7 и 8, 9 от

1579595 трения их с полосой 2 сканирует поперек последней за один оборот измерительных роликов. Сигнал, снимаемый с приемного магнитопровода 4, сравнивается по фазе (фиг. 1) с сигналом от опорного напряжения с блока 2 питания цепи возбуждения и усиливается фазочувствительным усилителем

5, с выхода. которого (Вых.1) снимается значение удельных натяжений в каждой точке поперек полосы 2 в аналоговой форме, например, для визуальной оценки планшетности на экране прибора. При необходимости дискретизировать сигнал с выхода усилителя 5 и в цифровой форме обсчитать значения

"серповидности", "волнистости" или "коробоватости полосы, данный сигнал подается на входы схем 11 совпадения, число п которых выбирается в зависимос ги от требуемого уровня дискретизации сигнала по зонам полосы 2. В зависимости от угла поворота измерительных роликов 6-9, соответствующего определенной зоне по ширине полосы

2, сигналы с выходов 1 — n датчика 10 углового положения включают соответствующие схемы 12 совпадения и значения аналоговых сигналов, соответствующих определенной зоне полосы 2, подаются на соответствующие входы алгоритмитизирующего устройства 14, с выхода которого (Вых.2) на индикаторы (не показаны) подается сигнал в цифровой форме, соответствующей интегральной оценке состояния планшетности полосы. В данном случае ocy= ществляется съем информации в координатах длины полосы за один оборот измерительных роликов 6 — 9, при этом пока

"Крест" переместится поперек полосы 2, последняя также переместится на расстояние, равное лО, где D — диаметр измерительных роликов 6 — 9 со спиралями-геликсидами 14.

Таким образом, реально и с учетом движения полосы 2 последняя сканируется под углом, а обследованные зоны с обеих сторон полосы 2 смещены с учетом транспортного запаздывания на расстояние лО.

Для уменьшения данного недостатка устройства измерительные ролики 6 — 9 со спиралями-геликоидами 14 могут устанавливаться вблизи полосы 2 с зазором, а редуктор 15 снабжается электроприводом 21.

Электропривод 21 обеспечивает повышенную частоту вращения измерительных роликов 6 — 9, при этом "Крест", образованный точками 17 и 18, 19 и 20, сканирует поперек полосы 2 за меньшее время и транспортным 5 запаздыванием полосы можно пренебречь.

Одновременно упрощается конструкция измерительных роликов 6 — 9 с ленточными спиралями-геликоидами 14, которые уже не требуется заделывать в измерительные ролики 6 — 9 и пришлифовывать их поверхности, т.е. спирали-геликоиды 14 могут быть расположены непосредственно на поверх5 ности роликов 6 — 9.

Применение предлагаемого устройства с немагнитными измерительными роликами с размещенными на них ленточными спиралями-геликоидами позволяет создать ска10 нирующий поперек прокатываемой полосы магнитоанизотропный датчик, использующий всего одну частоту и один канал усиления и обработки информации. При этом резко повышается разрешающая способ15 ность устройства, уменьшается количество требуемой электронной аппаратуры, затраты на настройку электрических каналов и получение их идентичных передаточных характеристик. Устройство позволяет по20 лучать информацию об удельных натяжениях со всех точек поверхности по ширине полосы, что увеличивает достоверность определения состояния планшетности полосы.

Формула изобретения

25 1. Устройство контроля распределения удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, содержащее блок питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе, взаимно

30 перпендикулярно ориентированные друг к другу и под углом в 45 к направлению прокатки П-образные возбуждающий и приемный магнитопроводы с обмотками, фазочувствительный усилитель, подсоеди35 ненный входом к обмотке приемного магнитопровода и блоку питания и алгоритмизирующий блок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства и увеличения

40 достоверности определения планшетности полосы, оно снабжено двумя парами параллельно размещенных измерительных роликов, выполненных из немагнитного материала и размещенных с возможностью

45 контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой, датчиком углового положения, сочлененным с одним из измерительных роликов, схемами совпадения по количеству контролируемых сечений полосы, причем

50 выход фазочувствительного усилителя подсоединен к первым входам схем совпадения, вторые входы которых подсоединены к соответствующим выходам датчика углового положения, а выход каждой схемы совпа5 дения подсоединен к соответствующему входу ал горитмизирующего устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ео я тем, что первая пара измерительных роликов размещена под прокатываемой ферромагнитной полосой, а вторая пара из7

1579595 мерительных роликов размещена над прокативаемой ферромагнитной полосой.

Э. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я. тем, что на одном из торцов каждого измерительного ролика размещено ферромагнитное кольцо,.к которому подсоединена ферромагнитная лента, выполненная в виде спирали-геллкоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика, причем кольца на измерительных роликах каждой пары размещены на их противоположных концах.

4. Устройство по пп. 1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что возбуждающий магнитопровЬд размещен под прокатываемой ферромагнитной полосой, а ферромагнитное кольцо одного из измерительных роликов первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное

5 кольцо другого измерительного ролика первой пары, размещенное íà его противоположном конце, а приемный магнитопровод размещен аналогично по отношению к измерительным роликам второй пары над и ро10 катываемой ферромагнитной полосой.

5. Устройство по пп, 1-4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что измерительные ролики

15 обеих пар соединены друг с другом зубчатой передачей.

1579595

Составитель А. Сергеев

Техред М.Моргентал Корректор А, Обручар

Редактор Л. Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1975 Тираж 407 . Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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