Бесконтактный датчик неплоскостности полосы Советский патент 1986 года по МПК B21B38/02 G01B13/02 

Изобретение, относится к технологии прокатного производства, предназ начено для использования на полосовых станах горячей прокатки и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 759161.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит корпус 1, в котором разм ещен кольцевой поршень 2 с укрепленной на нем вялой мембраной 3 разделяющей полость корпуса на измерительную камеру 4 и камеру 5 противодавления, измерительный узел 6, связанный штоком 7 с мембраной 3, сопло 8, соединенное с измерительной камерой 4 путем подсоединения к корпусу 1. Камеры 4 и 5 имеют,подвод 9 питания жидкостью и регулировочные дроссели 10 и 11. В уплотнительно- направлякщей поверхности поршня 2 выполнен канал 12, в корпусе 1 - соответствующее отверстие 13 для выпуска просочившейся жидкости из этого канала. Второе сопло 14 соединено с .камерой 5 противодавления путем подсоединения к корпусу 1 о

Перегородка 15, установленная на пути движения жидкости из второго сопла 14, выполнена с возможностью перемещения относительно продольной оси истечения жидкости из второго сопла 14о Положение перегородки 15 ,Ь1Ожет фиксироваться с помощью зажима Второе сопло 14 и перегородка 15 мо гут быть выполнены такими, чтобы при истечении жидкости из сопла они обеспечивали противодавление столба жидкости в измерительной камере 4, равное по фазе и величине изменению давления столба жидкости, вытекающей из сопла 8, при колебаниях давления в подводящей магистрали Для этого подбираются отверстие, насадок второго сопла, его местоположение на корпусе 1, ограничивающем камеру 5 противодавления, форма перегородки, взаимодействующей с жидкостью, расстояние перегородки от второго сопла.

Датчик работает Следующим образом

Струя из сопла 8 контактирует с полосой 16. Жидкость, например воду, очищенную от механических примесей, через подвод 9 одновременно подают в камеры 4 и 5. В результате под контролируемой полосой 16 уста

5

0

5

0

5

0

5

0

5

навливается свободная струя из сопла 8, а также свободная струя из второго сопла 14, которая падает на перегородку 15 С помощью регулировоч.ных дросселя 10 и измерительного узла 6 по шаблону, например ровной полосе, производится настройка, равен- ; ства давлений в камерах 4 и 5, что соответствует начальному положению мембраны 3 и отсутствию неплоскостности полосы 16. При изменении давления подводящей жидкости изменяется сила взаимодействия свободной струп, вытекающей из сопла 8, с полосой (шаблоном) 16, вследствие чего изменяется давление Б измерительной камере 4. Однако это не приводит к изменению положения вялой мембраны 3, так как точно такое изменение давления (того же знака) происходит и в камере 5 противодавления, поскольку изменяется СИЛА взаимодействия с полосой свободной струи, вытекающей из дополнительного сопла 14 с перегородкой 15. Следовательно, колебания давления питающей жидкости не влияют на показания датчика - они взаимно компенсируются

.благодаря дифференциальной схеме.

При возникновении неплоскостности полосы 16 увеличивается статическое давление жидкости в измерительной камере 4 за счет увеличивакнцей- ся массы свободной струи, вытекающей из сопла Во Масса струи, вытекающей из второго-сопла 14, остается той же. Подвижный орган датчика под действием у зеличивающегося статического давления жидкости перемещается в сторону камеры 5 противодавления. При этом линейное перемещение подвижного органа соответствует неплос-

Iкостности полосы (например, положи- тельного знака),, которое фиксируется измерительным узлом 6. При незначительном изменении неплоскостности полосы (и, следовательно, изменении статического давления) перемещается мембрана 3. При дальнейшем увеличении неплоскостности полосы мембрана 3 перемещается вместе с поршнем 2. При уменьшении, например, неплоскостности полосы 16 уменьшается статическое давление воды в измерительной камере 4 и подвижный орган перемещается в сторону измерительной камеры 4.При этом линейное перемещение подвижного органа соответствует уменьшению те- лескопичности полосы 16.

Для настройки высоты компактной части свободной струи используют регулировочный дроссель 11.

Введение второго сопла, соединенного с камерой противодавления, и перегородки, установленной на пути свободной струи жидкости из второго сопла, позволяет путем применения дифференциального принципа измерения компенсировать изменения давления внутри измерительной камеры, связанные с колебаниями давления жидкости в питающей магистрали датчика, и тем самым сделать измерения независимыми от колебаний давления и, следовательно, повысить точность измерения не- плоскостности полосы на прокатных станах, где имеются нестабильности давления воды в магистралях, питающих датчик, а также расширить област применения датчика.

Редактор В,Петраш

Составитель В.Этинген

Техред.Г.Гербер . Корректор А. Зимокосов

Заказ 2019/7Тираж 518Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

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

Выполнение перегородки с возможностью продольного пер емещения относительно свободной струи жидкости выходящей из второго сопла, позволя- I ет обеспечить регулировку датчика для различных расстояний относительно полосы и для различных давлений жидкости в питающей магистрали.

Предлагаемый датчик отличается от известного повышенной точностью измерения (примерно на 10%), а также воз-- моясностью применения на станах с колебаниями давления жидкости в питающей магистрали, что достигается за счет применения дифференциальной схемы измерения. Применение датчика в системе автоматического управления формой полосы широкойолосным станом горячей прокатки позволит повысить точность регулирования формы полосы.