Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02 .07 ° 80 (21) 2948888/18-28 (53 j М. Кп.3

С 01 В 7/04 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

Ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .39:531.717 (088.8) Опубликовано 070982 . Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения

В.M. Клименко, В.С. Горлатых, В.М. Кашаев и Ю.С. Горлатых

БИБЛ110Т:;.," (71) Заявитель

Донецкими ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (541 У! ТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПРОТЯГ!!ВАЕМОГО

В BAJIKAX ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА

Изобретение относится к измерительiной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров горячего проката.

Известно устройство для измерения ширины прокатываемой полосы, содержащее фотоимпульсные измерительные головки, установленные над кромками полосы в соответствии с номинальным ее размером,два линейных осветителя,установленных под кромками полосы,регистратор и указатель отклонения ширинь полосы !1).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения ширины прокатываемой полосы вследствие ее скручивания вокруг продольной оси при выходе из клети.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащее четыре термопреобразователя, устанавливаемые с зазором относительно по-. 25 верхности валка по линии его образующей в точках по обе стороны от каждого конца теплового отпечатка проката на рабочей поверхности валка,и схему обработки сигналов,с которой 30 соединен каждый из термопреобразователей. При этом схема обработки сигна-; лов выполнена в виде арифметического:, блока определения ширины проката (2).

Недостатком известного-устройства является низкая точность измерения из-за неучета погрешностей, вызванных колебаниями температуры проката.

Целью изобретениЮ являетСя повышение точности измерений.

Для достижения поставле.иной цели в устройстве измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащем четыре термопреобразователя, устанавливаемые с зазором относительно поверхности валка по линии

его образующей в точках по обе стороны от каждого конца теплового отпечатка проката на рабочей поверхности валка, и схему обработки сигналов, с которой соединен каждый из термопреобразователей, схема обработки сигналов выполнена в виде сумматоров потенциометра задания базового размера проката, регистратора и четырех каналов термопреобразователей, каждый из которых содержит потенциометр задания базовой теьлературы термопреобразователя н последова956967 тельно соединенные блок вычитания и масштабный блок, неинверсный вход блока вычитания соединен с выходом соответствующего термопреобразователя, а инверсный — с потенциометром задания базовой температуры термопре- 5 обраэователя, входы сумматора ссединены c потенциометром задания базового размера проката и выходами ,масштабных блоков четырех каналов термопреобразователей, а выход сум- 10 матора — с регистратором.

На фиг. 1 приведена схема устройства измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката; на фиг.2 график зависимости ширины проката от показаний термопреобраэователей; на фиг. 3 — график линеаризованной зависимости ширины проката от показаний термопреобразователей. 2О

Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката содержит четыре термопреобразователя 1-4, соединенных со схемой 5 обработки сигналов и установленных на линейке 6 по одному с обеих сторон от каждого конца а и 6 тепло-. вого отпечатка проката 7- на валках .

8 и 9, т.е. в точках А и А" со сто-! и роны левого и в точках E и Б со стороны правого конца теплового отвечатка, причем расстояние между каждой иэ пар термопреобразователей

1,2 и 3,4 равно максимально возможному отклонению соответствующей боковой кромки проката 7. Линейка 6 с 35 термопреобразователем 1-4 устанавли- вается с зазором, вдоль образующей валка 8 со стороны выхода проката 7 иэ валков 8 и 9.

Схема 5 обработки сигналов выпол- 4() нена в виде потенциометра 10 задания базового размера проката 7, сумматора 11, регистратора 12 и четырех каналов 13-16 термопреобраэователей, каждый иэ которых содержит потенциометр 17 задания базовой температуры термопреобръзователя, масштабный блок 18 и блок 19 вычитания, неинверсный вход которого соединен с выходом одного иэ термопреобразователей О

1-4, а инверсный — с потенциометром

17 задания базовой температуры данного термопреобразователя, выход блока 19 вычитания соединен с входом масштабного блока 18, выход которого является выходом данного канала термопреобраэователя. Входы сумматора 11 соединены с выходами каналоэ 13-16 термопреобразователей и потенциометром 10 задания базового „ размера проката 7, а его выход - c 60 регистратором 12.

Температура Т» и Т4 поверхности валка 8 соответственно в точках A ! и Б установки внешних (относительно кромок проката) термопреобразовате- 65 лей 1 и 4 зависит от положения кро-

I мок проката относительно этих термопреобразователей и от температуры

Т и 7> теплового отпечатка горячего проката 7 на валке 8 соответственно в точках A и Б" установки внутренних (по отношению к кромкам проката) термопреобразователей 2 и 3, т.е.

Т =«(.8.д> (»)

74 «1(тз Вn) (2) где о,» и 8 — расстояния от центральной линии прокатки соответственно до левой и правой кромок проката (фиг. 1) .

При э том и змеояемая ширина проката В = 8>- S, на основании взаимно-однозначного соответствия между значением Б„и парой значений » и {у, а также между 8» и парой значений Рэ и») 4 зависимости (1) и (2) можно переписать относительно 8 и Вя в виде

Бл «» ("», я) )

В„ f,(q, ;) . {И)

Каждую иэ этих зависимостей для ряда фиксированных значений температур Г2 иЧ Э можно представить упрощенно в виде семейства кривых. Пример такого симейства кривых, выражающих зависимость В от Т, для ряда фиксированных значений Т, показан на фиг. 2. Аналогичный вид имеет семейство кривых, выражающих зависимость S от Г4 для ряда фиксированных значений { .

Обозначив базовые (номинальные) значения левой (В„ ) и правой (8„) составляющих искомого размера проката 7, т.е. б 5 В

Ь =В л и где  — суммарный базовЫй размер проката 7; температур Т и Т, т.е.

6 б номинальные значения температур теплового отпечатка на валке 8 в точках A и Б, которые соответствуют прокатке металла с номинальной температурой; температур Т„и Т4, 5 Г т. е. номинальные значения темпера-. тур поверхности валка 8 в точках

A и -5, которые соответствуют про») катке металла с номинальными размерами и температурой, и разложив в ряд Тейлора функции (3) и (4) в базовых точках (например, точка A на фиг ° 2), ограничившись линейными членами ряда, искомую ширину Ь проката 7 можно записать в виде

5 = S < k» (7» -, )» (- 1 )»

Ikú(TÇ тз )» k4(7„- Г4 )> {52

956967 где 8л ) . ЬВл 1 дВп ) к,= (4 ьВп к * — 1

4 а 7 дТ .0

se„S„-e6 „; ;8,-8„-e „; ;ьт; =т;-тВ (-,...,Ч.

Схема обработки сигналов (фиг.l) осуществляет преобразования сигналов согласно уравнению (5). При этом перед работой устройства предварительно производится настройка следующих элементов схемы 5 обработки сигналов согласно уравнения (5): †потенциометр 10 задания базового размера проката 7 настраивают на базовь и (номинальный) размер проката В, по" тенциометры 17 задания базовой температуры термопреобразователей 1-4 настраивают на соответствующие базовые температуры (Т, — Т, а мас6 штабные блоки 18 — на соответствующие коэффициенты (К, - . К4 ) .

Устройство работает следующим образом.

При измерении ширины 8 прокатываемого в валках 8 и 9 горячего проката 7 на выходах термопреобразователей 1-4, установленных на линейке 6, ° возникают сигналы, пропорциональные температурам поверхности валка B в точках установки этих термопреобра- 30 зователей. Эти сигналы подаются в схему 5 обработки сигналов на входы соответствующих каналов.13-16 термопреобразователей. В канале каждого термопреобразователя 1-4 сигнал этого термопреобразователя поступает на неинверсный вход блока 19 вычитания, а на инверсный вход блока 19 вычитания поступает сигнал с потенциометра 17 задания базовой тем- 4р пературы термопреобразователя, который пропорционален базовой температуре данного термопреобраэователя. На выходе блока 19 вычитания получается сигнал, пропорциональный приращ«» 45 ,температуры термопреобраэователя .относительно его базовой, который поступает на вход масштабного блока

18, где происходит преобразование сигнала, пропорционального приращению температуры, в сигнал, пропорциональный соответствующему приращению размера. Сигналы с выходов масштабных блоков 18, являющиеся выходными сигналами каналов 13-16 термопреобразователей, и сигнал по- 55 тенциометра 10 задания базового размера проката 7 поступают на со- ) ответствующие входы сумматора 11, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный измеренной ширине проката 7, который поступает на

Регистратор 12.

Таким образом, устройство позволяет повышать точность измерения ширины листового и сортового проката эа счет четырехканальной схемы обработки сигналов термопреобраэователей, учитывающей влияние колебаний температуры проката от номинальной.

Формула изобретения

Устройство измерения ширины протягиваемого в валках горячего проката, содержащее четыре термопреобразователя, устанавливаемые с зазором относительно поверхности валка по линии его образующей в точках по обе стороны от каждого конца теплового отпечатка проката на рабочей по- . верхности валка, и схему обработки сигналов, с которой соединен каждый иэ термопреобразователей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, схема обработки сигналов выполнена в виде сумматора, потенциометра задания базового размера проката, регистратора и четырех каналов термопреобраэователей, каждый из которых содержит потенциометр задания базовой.температуры термопреобразователя и последовательно соединенные блок вычитания и масштабный ,блок, неинверсный вход блок вычитания соединен с выходом соответст.- вующего термопреобраэователя, а инверсный — с потенциометром задания базовой температуры термопреобразователя, входы сумматора соединены с потенциометром задания базовогоразмера проката и выходами масштабных блоков четырех каналов термопреобразователей, а выход сумматора— с регистратором.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Зарезанков Г.Х. Фотоэлектронные приборы автоматического контроля размеров проката. М., Гос. науч.техн. иэд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1962, с. 75-86, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 80704l, кл. G 01 В 7/04, 1981 (прототип) .

956967

Pu8.

Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6579/26

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4/5

Составитель В. Сирица

Редактор И. Николайчук Техред Т.Маточка Корректор Ю. Макаренко