Измеритель плоскостности прокатываемой полосы Советский патент 1990 года по МПК B21B38/02 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемой полосы как из чер- ных, так и цветных металлов в качестве бесконтактного первичного преобразователя плоскостности полосы.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и достоверности определения плоскостности полосы.

На чертеже представлена схема измерителя плоскостности прокатываемой полосы.

Измеритель содержит устройство 1 отклонения полосы 2 от плоскости прокатки, например, с помощью струи воздуха или жидкости, поступающей через продольную щель устройства перпендикулярно плоскости полосы 2, датчик

3вертикального перемещения полосы, два параллельно размещенных измерительных ролика 4 и 5, выполненных из немагнитного материала и расположенных под прокатываемой полосой 2с зазором перпендикулярно оси прокатки, синхронизирующий редуктор 6, соединенный с измерительными роликами 4 и 5

и электроприводом 7, датчик 8 углового положения измерительных роликов

4и 5, измерительный блок 9, схемы

10 совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине прокатываемой полосы 2 и алгоритмизирующее устройство 11, причем выход датчика 3 вертикального перемещения полосы соединен с входом измерительного блока 9, выход которого соединен с первыми входами схем 10 сравнения и является первым выходом (Вых. 1) измерителя, вторые входы каждой из схем 10 сравнения соединены с соответствующими выходами датчика 8 углового положения измерительных роликов 4 и 5, выходы каждой схемы 10 сравнения соединены с соответствующими входами алгоритмизирующего устройства 11, выходы которого являются вторыми выходами (Вых. 2) измерителя.

Датчик 3 вертикального перемещения полосы 2 выполнен в виде Н-образного магнитопровода 12 с обмоткой 13 возбуждения, подсоединенной к блоку 14 питания, двумя вторичными обмотками 15 и 16 и двумя компенсационными обмотками 17 и 18, причем и вторичные 15 и 16 и компенсационные 17 и 18 обмотки Н-образного магнитопровода 12 соединены друг с другом и через вы

5 0

5

0

5 0 5

Q

5

прямитель 19 подсоединены к измерительному блоку 9.

На одном из концов каждого измерительного ролика 4 и 5 размещено ферромагнитное кольцо 20, к которому подсоединена ферромагнитная лента 21, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика 4 и 5, причем кольца 20 на измерительных роликах 4 и 5 размещены на их противоположных концах.

Н-образный магнитопровод 12 размещен так, что ферромагнитное кольцо 20 одного из измерительных роликов, например ролика 5, является одним полюсом Н-образного магнитопровода 12, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо 20 другого измерительного ролика, например ролика 4, размещенное на его противоположном конце.

Измеритель работает следующим образом.

В процессе прокатки полоса 2 отклоняется от плоскости прокатки устройством 1 отклонения полосы и, изгибаясь, выявляет имеющиеся дефекты плоскостности по ее зонам. Блок 14 питания создает в Н-образном магнито- проводе 12 датчика 3 вертикальных перемещений полосы 2 два магнитных потока. Н-образный магнитопровод 12 состоит из верхнего и нижнего П-об- разных магнитопроводов. Первый рабочий магнитный поток, излучаемый верхними П-образными полюсами, через магнитные оси 22 или кольца 20 поступает на спирали-геликоиды 21 разных измерительных роликов 4 и 5 и замыкается через воздушные зазоры (между полосой 2 и спиралями-галикоидами 21), проходя вдоль полосы 2. Второй компенсационный магнитный поток, излучаемый нижними П-образными полюсами Н-образного магнитопровода 12 замыкается через воздушный зазор и служит для настройки О датчика, например, путем изменения расстояния между нижними полюсами, которые могут быть выполнены подвижными. В каждый конкретный момент времени обе спирали-геликоиды имеют одну контактную точку а или b с касательной плоскостью, параллельной прокатке. Во время вращения измерительных роликов 4 и 5 эти точки как бы бегут - сканируют полосу 2 поперек ее прокатки, .

при этом линия а-b прохождения магнитного потока в участке полосы 2, передвигаясь поперек полосы 2, остается параллельной самой себе, что обеспечивается синхронностью вращения измерительных роликов 4 и 5 со спиралями-геликоидами 21 от электродвигателя 7 с помощью редуктора 6. Поскольку зазор между обоими верхними полюсами магнитопровода 12 и кольцами 20 спиралей-геликоидов 21 мал и постоянен, а сопротивление магнитному потоку по линии а-b в полосе 2 ничтожно, то изменения выходного сигнала с обмоток 15 и 16 магнитопровода 12 определяются текущими (мгновенными) значениями воздушных зазоров между частью поверхности спиралей-геликоидов 21 и изогнутой под действием устройства 1 отклонения полосы 2 от линии прокатки полосой 2. Сигнал с обмоток выпрямляется выпрямителем 19, усиливается и линеаризуется фа- зочувствительным усилителем измерительного блока 9.

Таким образом, эа один оборот измерительных роликов 4 и 5 со спиралями-геликоидами 21 сканируется величи(Вых. алгоритмизирующего блока;. 11, являющихся выходами измерителя плоскостности.

значения серповидности

1C II

ти

снимаются численные

..

10

15

20

волнистоскоробоватости полосы, а также приведенные значения плоскостности по зонам полосы 2, которые могут быть использованы, например, для систем теплового профилирования бочки валков

Магнитопровод 12 датчика 3 вертикальных перемещений полосы 2 расположен поперек полосы, и ферромагнитные кольца 20 спиралей-геликоидов 21 з«питываются магнитным потоком с противоположных сторон измерительных роликов 4 и 5. Этим достигается постоянство магнитного сопротивления цепи при сканировании полосы 2 магнитным потоком, так как длина спирали- геликоида 21 с одной стороны (на одном измерительном ролике) увеличивается, а на другом уменьшается, а общая длина их отрезков, задействован- 25 ная в данный момент в магнитной цепи, остается постоянной. Использование предлагаемого измерителя позволит повысить разрешающую способность и достоверность определения плоскост- на воздушного зазора между спиралями- 30 ности полосы за счет увеличения чис- геликоидами 21 и полосой 2 по всей ла точек съема информации по ее шириее ширине, при этом с выхода Вых.1 измерительного блока 9 снимается сигнал, пропорциональный величине этого зазора в текущий момент времени. ,, Если данный сигнал подать, например, на осциллограф или телевизионный дисплей, то развертка этого сигнала для планшетной (плоской) полосы будет в виде прямой линии, дефекты полосы типа волна, короб отобразятся в виде вогнутой или выпуклой линии и т.д. Для того, чтобы сложные дефек- 2 ты полосы

привязать к ее конкретне. Поскольку в измерителе только один датчик сканирует непрерывно все точки поперек полосы, то число этих точек может быть достаточно велико и ограничивается величиной разрешающей способности датчика. Кроме того, измеритель проще в использовании и менее громоздок, так как со- 4в держит не п, а только один канал питания датчика вертикальных перемещений полосы, обработки, усиления и линеаризации его сигнала. Одновременно отпадает задача обеспечивать работу

(Вых. алгоритмизирующего блока;. 11, являющихся выходами измерителя плоскостности.

значения серповидности

1C II

ти

снимаются численные

..

5

0

волнистоскоробоватости полосы, а также приведенные значения плоскостности по зонам полосы 2, которые могут быть использованы, например, для систем теплового профилирования бочки валков.

Магнитопровод 12 датчика 3 вертикальных перемещений полосы 2 расположен поперек полосы, и ферромагнитные кольца 20 спиралей-геликоидов 21 з«питываются магнитным потоком с противоположных сторон измерительных роликов 4 и 5. Этим достигается постоянство магнитного сопротивления цепи при сканировании полосы 2 магнитным потоком, так как длина спирали- геликоида 21 с одной стороны (на одном измерительном ролике) увеличивается, а на другом уменьшается, а об

не. Поскольку в измерителе только один датчик сканирует непрерывно все точки поперек полосы, то число этих точек может быть достаточно велико и ограничивается величиной разрешающей способности датчика. Кроме того, измеритель проще в использовании и менее громоздок, так как со- держит не п, а только один канал питания датчика вертикальных перемещений полосы, обработки, усиления и линеаризации его сигнала. Одновременно отпадает задача обеспечивать работу

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемой полосы как из черных, так и цветных металлов в качестве бесконтактного первичного преобразователя плоскостности полосы. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и достоверности определения плоскостности полосы. Устройство содержит два параллельно размещенных под прокатываемой полосой измерительных ролика из немагнитного материала, с ферромагнитными лентами, выполненными в виде спиралей-геликоидов и размещенными на наружной поверхности измерительных роликов. Измерительные ролики размещают под прокатываемой полосой с зазором, а их вращение осуществляют от электропривода через синхронизирующий редуктор. На противоположных концах измерительных роликов размещают упругомагнитные кольца, к которым подсоединяют спираль-геликоид соответствующего измерительного ролика. Ферромагнитные кольца служат полюсными наконечниками Н-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения, двумя вторичными обмотками и двумя компенсационными обмотками. Магнитный поток, возбуждаемый в Н-образном магнитопроводе замыкается через прокатываемую полосу и воздушные зазоры между участками спиралей геликоид, находящимися в данный момент в контакте с плоскостью, параллельной плоскости прокатки. При вращении измерительных роликов, магнитный поток сканирует параллельно оси прокатки поперек полосы, что обеспечивается благодаря синхронному вращению измерительных роликов с постоянной разностью фаз. О плоскостности полосы судят по изменению магнитного потока, обусловленному изменением воздушного зазора между прокатываемой полосой и измерительными роликами. 1 ил.

45 и подгонку параметров множества датчиков и электронных каналов на идентичность их характеристик, что также повышает достоверность измерений.

изобретения

ным зонам по ширине и в цифровой форме выразить количественные параметры плоскостности в измерительном блоке, используется n-канальное алгоритмизирующее устройство 1.1 На его

входы через схемы 10 сравнения подает-50 Формула ся сигнал Вых. 1 с измерительного

блока 9. Управление схемами 10 срав- 1. Измеритель плоскостности про- нения и соответственно дискретизация катываемой полосы, содержащий устрой- непрерывного сигнала с Вых. 1 осу- ство отклонения полосы от плоскости ществляются датчиком 8 углового поло- 55 пР°катки датчик вертикального пере- жения измерительных роликов 4 и 5, кещения полосы и измерительный который срабатывает в п точках по блок, отличающийся тем, ширине полосы и открывает соответст- что, с целью повышения разрешающей вующие схемы 10 сравнения. С выходов. способности и достоверности определе-1

45 и подгонку параметров множества датчиков и электронных каналов на идентичность их характеристик, что также повышает достоверность измерений.

изобретения

71

ния плоскостности полосы, он снабжен двумя параллельно размещенными измерительными роликами, выполненными из немагнитного материала и расположенными под прокатываемой полосой с зазором, перпендикулярно оси прокатки с синхронизирующим редуктором, соединенным с измерительными роликами и электроприводом, датчиком углового положения измерительных роли

контролируемых сечений по ширине прокатываемой Полосы и алгоритмизирующим устройством, причем выход датчика вертикального перемещения полосы соединен с входом измерительного блока, выход которого соединен с первыми входами схем сравнения и является пер- вМм выходом измерителя, вторые входы каждой из схем сравнения соединены с соответствующими выходами датчика углового положения измерительных роликов, выходы каждой схемы сравнения соединены с соответствующими входа- Ми .алгоритмизирующего устройства, выходы которого являются вторыми выходами измерителя.

2, Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что датчик вер8

5

0

5

тикального перемещения полосы выполнен в виде Н-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения, подсоединение к блоку питания, двумя вторичными обмотками и двумя компенсационными обмотками, причем и вторичные и компенсационные обмотки соединены друг с другом и через выпрямитель подсоединены к измерительному блоку.

из концов каждого измерительного ролика размещено ферромагнитное кольцо, к которому подсоединена ферромагнитная лента, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика, причем кольца на измерительных роликах размещены на их противоположных концах.

до/Х. 1