Устройство для измерения давления металла на валки станов периодической прокатки

 

О . о к

О П И С-А- Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

24I765

Союэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42k, 7/05

Заявлено 28 1 к .1967 (№ 1151720/18-10) с присоединением заявки №

МПК G 011

Приоритет

Опубликовано 18ЛУ.1969, Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 9.1Õ.1969

Комитет по делам иэобретеиий и аткрмтий при Совете Министров

СССР

УДК 531.787.91(088.8) Авторы изобретения

Л. Г. Чубриков и Е. М. Маренич

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА

HA ВАЛКИ СТАНОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известные устройства для измерения давления металла на валки обладают повышенным температурным дрейфом нуля и существенной погрешностью лри измерении.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем к измерительному мосту присоединены две схемы для раздельной балансировки дрейфа нуля и измерительното сигнала, каждая из которых составлена из постоянных сопротивлений, подключенных параллельно плечам моста через диодные ключи, управляемые соответствующими разряда= ми счетчиков, один из которых (реверсивный) через делитель импульсов присоединен к измерительной диагонали моста, в выходной цепи которой установлен дискриминатор, присоединенный к фазофиксирующему триггеру, на выходе которого параллельно включены управляющий вход реверсивного счетчика и два параллельно соединенных ключа, к общему входу которых .подключен делитель импульсов в измерительной диагонали с заданным порогом срабатывания, а к выходу— триггер, управляющий двумя ключами, включенными последовательно счетчикам импульсов. В схему балансировки измерительного сигнала может быть введена дополнительная цепь управления диодными ключами, состоящая из разделительных диодов и усилителя, включенного менарду триггером управления и общим входом разделительных диодов, что у1прощает конструицию при запоминании ре5 зультатов предыдущего измерения.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема предложенного устройства, Параллельно плечу Rэ моста 1, питаемого комбинированным напряжением с постоянной

10 составляющей и переменной сии усоидальной составляющей частотой 200 гс1, подключена балансирующая схема 2, предназначенная для балансировки моста во время отсутствия полезного сигнала. Балансирующая схема 8

1s подключается параллельно к плечу R3 моста 1 только при появлении полезного сигнала и служит для балансировки моста при воздействии на датчик давления металла на валки.

Реверсивный счетчик 4 предназначен для уп20 равления диодными ключами схемы 2, подсоединяющими к плечу Rz необходимые балансирующие сопротивления. Общее сопротивление схемы 2, подключаемое к плечу R, зависит от величины дрейфа нуля. Ключ б служит для

25 подачи импульсов на счетчик 4 при отработке дрейфа нуля. Фазочувствительный триггер 6 предназначен для переключения счетчика 4 в режим сложения пли вычитания. Нереверсивный счетчик 7 служит для управления диод30 ными ключами схемы 8 при отработке полез241765 ного сигнала, а также для накопления и хранения информации о величине давления металла па BBJIKH. Функ ция усилителя мощности

8 — усиливать напряжение выхода триггера

9, Это усиленное напряжение закрывает все диодные ключи схемы 8 и таким образом отключает схему 8 от моста 1 во время отсутствия металла в валках, т. е. при отсутствии полезного сигнала. Для переключения измерителя с отработки дрейфа нуля на отработку полезного сигнала и наоборот в схеме установлены триггер 9 управления, ключи 1U и

11, делитель 12 частоты им1п ульсов, предназначенный для задержки, пример но на 0,1 сек, импульсов, поступающих с усилителя 18. При этом на выходе делителя 12 может появиться импульс только в том случае, когда на его вход поступает не менее 20 импульсов. Если же на входе появится случайный единичный импульс или небольшая группа импульсов, То на выходе делителя 12 импульс не появится и не произойдет ложного .переключения триггера 9. Таким образом измеритель надежно защищен от случайных единичных импульсов на входе, Усилитель 14 усиливает и>мпульсы до амплитуды, необходимой для воздействия на делитель 15 частоты импульсов и фазовый дискриминатор lб. Делитель 15 устроен так же, как и делитель 12 и предназначен для уменьшения скорости отработки дрейфа нуля в 20 — 30 раз по сравнению со скоростью отработки полезного сигнала. Фазовый дискриминатор lб служит для выявления направления рассогласования моста 1. Формирователь 17 импульсов формирует импульсы и через ключ 18 подает их на счетчик 7. Преобразователь 19 служит для преобразования числа, накопленного в счетчике 7, в ток, который отклоняет стрелку показывающего прибора 20.

Измеритель работает следующим образом.

При отсутствии давления металла на валки, т. е. полезного сигнала, триггером управления 9:через усилитель мощности 8 все диодные ключи заперты и все сопротивления балансирующей схемы 8 отключены от плеча

Rz, в счетчике 7 хранится результат предыдущего измерения; триггером управления 9 ключ 5 открыт, а ключ 18 закрыт. Мост 1 сбалансирован при помощи сопротивлений балансирующей схемы 2, управляемой соответствующими разрядами реверсивного счетчика 4.

При разбалансе моста 1, вызванного дрейфом нуля, в измерительную диагональ поступают импульсы частотой 200 гц, усиливаемые усилителями 18 и 14 и .подаваемые на входы делителя 15 и фазового дискриминатора lб.

Делитель 15 в 20 — 30 раз уменышает частоту следования им пульсов, и через открытый ключ

5 они поступают на вход реверсивного счетчика 4. В зависимости от знака разбаланса импульсы поступают на «плюсовой» или «минусовой» выходы дискриминатора lб. Эти импульсы воздействуют на трипгер б, который

65 переводит реверсивный счетчик 4 в режим сложения или вычитания. При плюсовом разбалансе, соответствующем увеличению сопротивления датчика К1 счетчик 4 работает в режиме вычигания, отсоединяя балансирующие сопротивления схемы 2 от плеча Rq, Г1ри «минусовом» разбалансе счетчик 4 работает в ре>киме сложения, подсоединяя к плечу R2 балансирующие,сопротивления. При наступлении оаланса имт1ульсы в измерительную диагона;1ь больше не поступают, и отработка.прекращается.

Так как дрейф нуля во времени протекает медленно, то измеритель и на малой скорости успевает отрабатывать возникший при этом разбаланс моста. Поэтому на выходе усилителя 18 амплитуда импульсов не может быть вьише порога чувствительности делителя 12, в результате чего на триггер 9 не поступают импульсы, и он остается в исходном состоянии, .поддерживая ключ 5 открытым, а ключ

18 — закрытым.

При подаче металла в валки,происходит быстрое нарастание, сигнала в измерительной диагонали IOcTB 1 до относительно большой величины. При этом на выходе усилителя 18 появляются им пульсы с амплитудой, большей порога срабатывания делителя 12, имеющего коэффициент деления около 20. Импульс с делителя 12 через открытый триггером б ключ

11 переводит триггер 9 в другое положение, закрывает ключ 5 и открывает ключ 18. В момент перехода триггера 9 с его выхода посылается импульс сброса на вход счетчика 7 и стирает хранимую в нем информацию. Одновременно триггер 9 снимает запирающее напряжение с диодных ключей схемы 8 и создает возможность индивидуального управления этими ключами со стороны счетчика 7. Импульсы частотой 200 гц с «плюсового» выхода дискриминатора lб; сформированные формирователем 17, через открытый ключ 18,поступают на вход нереверсивного счетчика 7.

Происходит быстрая отработка полезного сигнала путем подключения к плеч у Р балансирую|щих сопротивлений схемы 8 при помощи диодных ключей, управляемых соответствующими разрядами счетчика 7. Введение в схему дополнительной общей цепи управления диодными ключами .схемы 3 дает возмо>кность использовать счетчик для отработки полезного сигнала, и для накопления и запоминания информации о его величине на время паузы между пропусками. Это исключает необходимость в специальном счетчике памяти, упрощая схему и повышая ее надежность. При наступлении баланса импульсы в измерительную диагональ больше не поступают, и отработка прекращается. При этом накопленное в счетчике 7 число преобразователь 19 преобразует в пропорциональный ему ток, измеряемый показывающим прибором 20.

При выходе металла из валков сразу наступает «отрицательный» разбаланс моста относительно большой величины. Однако при этом

241765 импульсы на вход счетчика 7 не могут поступать, так как теперь импульсы появляются только на «минусовом» выходе дискриминатора 16, а вход формирователя 17 подсоединен только к «плюсовому» выходу дискриминатора 1б. Импульс с делителя 1Z через открытый триггером б ключ 10 переводит триггер 9 в исходное положение, при котором ключ 5 открывается, а ключ 18 закрывается.

Одновременно с триггера 9 через усилитель 8 подается запирающее напряжение на диодные ключи схемы 8. Все ключи закрываются, и схема 8 отключается от моста 1. Измеритель переключается в режим медленной отработки дрейфа нуля.

Счетчик 7 сохраняет результаты измерения до следующего пропуска. Это позволяет производить на(дежный отсчет величины давления металла на валки и в пропусках с малой продолжительностью.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения давления металла на валки станов периодической прокатки, содержащее тензометрический датчик, включенный в плечо измерительного моста, питаемого комбинированным напря жением с постоянной и переменной составляющей, схему отработки сигнала и регистратор, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния дрейфа нуля датчика на точность измерения и повышения надежности, B Hpì к измерительному мосту присоединены две схемы для раздельной балансировки дрейфа нуля и измери5 тельного сигнала, каждая из которых составлена из постоянных сопротивлений, подключенных параллельно плечам моста через диодные ключи, управляемые соответствующими разрядами счетчиков, один из которых ре10 версивный через делитель импульсов присоединен к измерительной диагонали моста, в выходной цепи которой установлен дискриминатор, присоединенный к фазофиксирующему триггеру, на выходе которого параллельно

15 включены управляющий вход реверсивного счетчика и,два параллельно соединенных ключа, к общему входу которых подключен делитель импульсов в измерительной диагонали с заданным порогом срабатывания, а к выхо20 ду — триггер, управляющий двумя ключами, включенными последовательно счетчикам импульсов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при за25 поминании результатов на время паузы между измерениями. в схему балансировки измерительного сигнала введена дополнительная цепь управления диодными ключами, состоящая из разделительных диодов и усилителя, 30 включенного между триггером управления и общим входом разделительных диодов.