Гидроэлектрический измеритель параметров прокатываемой трубы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесиии

Республик ()942833 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 10.80 (2! ) 2994298/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (51)M. Кл.

В 21 В 37100

3Ъоударотокииый квинтет

СССР аю делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 621.77. .23.002,56 (088.8) И. И. Онищенко, В. В. Полоник, П. И. Куценко, И. Ю. Коробочкин и H. С. Кирвалидзе

° с .г ь

Н

" Л

Запорожский индустриальный институт (72) Авторы изобретения

Ф (7!) Заявитель (54) ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

ПРОКАТЫВАЕМОЙ ТРУБЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на трубопрокатных станах для контроля поперечных размеров и овализации труб непосредственно в технологическом потоке.

Известно устройство для измерения наруж!!ого диаметра труб (фотоимпульсный измеритель диаметра труб ИШП-187 ), которое может фиксировать только один параметр- диаметр трубы в одном экваториальном сечении 11).

Однако в процессе производства труб часто возникает необходимость измерения не только наружного диаметра, но и овальности с целью повышения точности, уменьшения отходов дорогостоящих материалов в стружку, снижения расходного коэффициента. металла.

Наиболее близким к предлагаемому 2о изобретению является устройство для индикации металла, которое содержит в качестве контактирующих элементов струи электропроводящей жидкости. Для получе2 ния информации о перемещениях проката в плоскости, перпендикулярной оси проката, в нем используют четыре попарно встречные струи, распределенные по периметру и электрически соединенные через прокатываемый металл. Сигналы.. информации о пространственных поперечных перемещениях проката снимаются с диагоналей двух мостов и подаются на вертикально и горизонтально отклоняющие пластины осциллографической трубки. Оба моста питаются от источников постоянного тока. Пространственная ориентация с осциппографической трубки. и подключение ее управляющих электродов выполняется согласованно так, чтобы направление пространственного перемещения проката совпало с направлением . перемещения светящейся точки по экрану осциллографа P2).

Однако это устройство позволяет набпюдать на экране электроннолучевого индикатора только пространственное положение продольной оси прокатываемой

fO !

3 . 04 трубы в виде .светящейся точки и не позволяет, иметь сведения о диаметре и овализации трубы. ттель изобретения - обеспечение измерения.диаметра и овализации прокаты« ваемых труб.

Поставленная цель достигается тем, что гидроэлектрический измеритель состоящий из четырех . насадок электродов, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси прокатки, снаружи трубы, двух измерител ных мостовых схем, осциллографической трубки, дополнительно содержит два источника сииусоидального напряжения, два суммирующих операционньтх усилителя и фазовращатель, причем одна пара насадок-электродов, соединена с первым источником синусоидального напряжения, а другая-- со вторым источником синусоидального напряжения через фазовращатель и каждая пара насадок-электродов через суммирующие операционные усилители соединена. с отклоняющей. системой осциллографической трубки.

На чертеже представлена схема гидроэлектрического измерителя параметров прокатываемых труб.

Гидроэлектрический измеритель включает датчик, состоящий из коллектора 1, который подключен штуцером 2 к питающей магистрали с электропроводной жидкостью (не показано}, К коллектору подсоединены четыре диэлектрических цатрубка 3, оканчивающиеся электродаминасадками 4, размещенными на фиксированном расстоянии от оси прокатываемой трубы 5. Из насадок 4 вытекают четыре попарно направленных встречных струи.

6, лежащие в одной плоскости и электрически замкнутые между собой через прокатываемую трубу 5. Первая горизонтальная пара встречно направленных струй включена в схему моста, плечи которого образованы омическим сопротивлением горизонтально направленных струй и потенциометра 7. Этот мост нитается от источника 8 синхсоидального напряжения. Электроды-насадки 4 горизонтальной пары встречно направленных струй подключены на входят первого суммирующего операционного уситтитеття 8 с одинаковым масштабным коэффициентом. Выход операционного усилителя 9 подключен к системе. горизонтального отклонения луча электроннолучевого индикатора 10. Вторая взаимно перпен дикупярная пара струй 6, вапряженных

2633 4 вертикально, включена также в схему моста, плечи которого образованы омическим сопротивлением вертикально направленных струй 6 и потенциометром 11.

Этот мост питается,от синфазного источника 12 синусоидального напряжения через фазовращатель 13, сдвигающий фазу питающего напряжения на 90 .

Электроды-насадки 4. вертикально направленной пары струй подключены на входы второго суммирующего операционI ного усилителя 14 с одинаковым масштабным коэффициейтом. Выход операционного усилителя 14 подключен к системе вертикального отклонения луча электроннолучевого индикатора 10.

Устройство работает следующим образом.

При попадании трубы 5 в зону дейст . вия струй 6 датчика гидроэлектрического измерителя на его струях. устанавливается напряжение, пропорциональное их длине, т.е. поперечному размеру контролируемой трубы. Сигнал информации с измерительной диагонали моста, образованного омическим сопротивлением горизонтально направленных струй 6 и потенциометра 7, поступает с электродов-насадок 4, на входы суммирующего операционного усилителя 9. На входе усилителя 9 получается аналоговый сигнал информации синусоицальной рормы, амплитуда которого пропорциональна размеру трубы в зоне контактнрования с горизонтально направленМ ными струями, Аналогично сигнал инфор мации с измерительной диагонали моста, образованного омическим сопротивлением вертикально направленных струй 6 и потенциометра 11, цоступает с электродов40 насадок 4, на входы суммирующего опе. рационного усилителя 14. На выходе усилителя 14 получается аналоговый сит нал информации синусоидапьной формы, амплитуда которого пропорциональна раз45 меру трубы в зоне контактирования с вертикально направленными струями. Выходы обоих операционных усилителей подключены к отклоняющей системе луча электронно-лучевого индикатора.

Поскольку оба полученные сигнала информации имеют синусоидальную форму и подключены соответственно к горизонтальной и вертикальной системе отклонения луча, на экране трубки образуется фигура Лиссажу. При одинаковой частоте двух синфазных источников 8 и 12 электрического питания, фазовом сдвиге между ними на 90 (с помощью

Гидроэлектрический измеритель параметров прокатываемой трубы, состоящий нз четырех насадок-электродов,,располо женных в плоскости, перпендикулярной оси прокатки, снаружл;трубы, двух измерительных мостовых схем и осциллографической трубки, о т л и ч а ю m и Йс я тем, что, с целью обеспечения измерения диаметра и овализации прокатываемых труб, он дополнительно содержит два источника синусоидального напряжения, два суммирующих .операционных уси лителя и фазовращатель, причем одна пара насадок-электродов соединена с первым источником синусоидального напряжения, а другая - со вторым источ, ником сннусоидального напряжения через фазовращатель, и каждая пара насадок- электродов через суммирующие опера ционные усилители соединена с отклоняющей системой осциллографической. трубки

5 9428 фазовращателя 13) и равенстве амплитуд сигналов информации о поперечном размере трубы, получаемых с горизонтальных струй, на выходе операционного усилителя 14 на экране электроннолучевого индикатора 10 изображается окружность. ,: Причем диаметр окружности пропорционален диаметру трубы. Если труба имеет овалиэапию, то напряжения, получаемые на вы:ходах операционных усилителей 9 и 14 .не равны по амплитуде и на экране элжтронно-лучевого индикатора образуется эллипс с соотношением горизонтальной и вертикальной осеи пропорциональным овальности контролируемой трубы.

Таким .образом, на экране электроннолучевого индикатора 10 представляется информация о геометрических параметрах прокатываемой трубы в виде окружности, с диаметром, пропорциональным диаметру 20 трубы, а при наличии овальности — в виде эллипса с осями, пропорциональными размерам горизонтального и вертикально диаметров трубы. Это расширяет функциональные возможности известного устройства индикации металла.

При ведении процесса прокатки оператор на пульте управления непрерывным станом в наглядной форме получает оперативную информацию о параметрах прока-зо тываемых труо (диаметре и овализации).

Это позволяет своевременно .влиять на настройку трубопрокатного стана, поддерживая размеры проката в более узком поле допусков и таким образом повысить з точность проката, уменьшить отходы до33 6 рогостоящих металлов в стружку, снизить расходный коэффициент металла.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Информационный листок института

"Черметинформацня". М., 1975, сер. 8, М 3.

2. Авторское свидетельство СССР

М 561581, кл. В 21 В 37/00, 1977.