Устройство контроля распределения удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы Советский патент 1990 года по МПК B21B38/06 

1

(21)4475056/23-02 ,(22)19.08.88 . (46)23.07.90. Бюл.

(71)Проектно-конструкторский институт Уралпроектмонтажавтоматика

(72)А.И.Попов, Ю.Д.Железное и А.Г.Журав- ский

(53)621,771.237.09(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР №249017, кл.С 01 В 7/10, 1969.

Григорян Г.Г., Железное Ю.Д. и др. Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки. М.: Металлургия, 1975, с. 323, рис. 108. 122. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПОЛОСЫ

(57)Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования

формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы за счет обеспечения сканирования двух взаимно перпендикулярных магнитных потоков, расположенных под углом 45° к направлению прокатки, по ширине полосы. Сканирование магнитных потоков по полосе обеспечивают благодаря применению двух пар измерительных роликов, контактирующих с прокатываемой полосой и выполненных из немагнитного материала, с размещенными на их поверхности ферромагнитными лентами в виде спиралей - геликоидов, причем вращение измерительных роликов синхронизировано с помощью редуктора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

(Л

С

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы. Цель изобретения - повышение разрешающейся способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы за счет обеспечения сканирования двух взаимно перпендикулярных магнитных потоков, расположенных под углом 45° к направлению прокатки, по ширине полосы. Сканирование магнитных потоков по полосе обеспечивают благодаря применению двух пар измерительных роликов, контактирующих с прокатываемой полосой и выполненных из немагнитного материала, с размещенными на их поверхности ферромагнитными лентами в виде спиралей - геликоидов, причем вращение измерительных роликов синхронизировано с помощью редуктора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах регулирования формы прокатываемых ферромагнитных полос в качестве первичного преобразователя - датчика, контролирующего распределение удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства и увеличение достоверности определения планшетности полосы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства с двухсторонним расположением

валков с ленточными спиралями-геликоидами относительно полосы; на фиг. 2 - устройство с расположением валков по одну сторону полосы, вид сверху.

Устройство для контроля планшетности прокатываемой полосы (фиг. 1) содержит блок 1 питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 2, взаимно перпендикулярно ориентированные друг к другу и под углом в 45° к направлению прокатки П-образные возбуждающий и приемный магнитопроводы 3 и 4 с обмотками, фазочувствительный усилитель 5, подсоединенный входами к обмотке.приемного магнитопровода 4 и блоку 1 питания цепи

сл

XI

ю сл о сл

возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 2, две пары параллельно размещенных измерительных роликов 6, 7 и 8, 9, выполненных из немагнитного материала и размещенных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой 2, датчик 10 углового положения, осиленный с одним из измерительных роликов 6-9, схемы 11 совпадения по количеству контролируемых сечений, по числу зон дискретизации п сигнала ферромагнитной полосы 2 и алгоритмизирующий блок 12. Причем выходы фазочувствительного усилителя 5 подсоединены к первым входам схем 11 совпадения, вторые входы которых подсоединены к соответствующим выходам датчика 10 углового положения, а выход каждой схемы 11 совпадения подсоединен к соответствующему входу алгоритмизирующего устройства 12.

Первая пара измерительных роликов 6 и 7 размещена под прокатываемой ферромагнитной полосой, а вторая пара измерительных роликов 8 и 9 - над прокатываемой ферромагнитной полосой.

На одном из концов каждого измери- тельного-ролика размещено ферромагнитное кольцо 13, к которому подсоединена ферромагнитная лента 14, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности соответствующего измерительного ролика 6, 7/8 и 9, причем кольца 13 на измерительных роликах каждой пары 6, 7 и 8, 9 размещены на их противоположных концах.

Возбуждающий магнитопровод 3 размещен под прокатываемой ферромагнитной полосой 2 таким образом, что ферромагнитное кольцо 13 одного из измерительных роликов, например ролика б, первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо 13 другого измерительного ролика, например ролика 7, первой пары, размещенное на его противоположном конце, а приемный магнитопровод 4 размещен аналогично по отношению к измерительным роликам 8 и 9 второй пары над прокатываемой ферромагнитной полосой, Измерительные ролики 6, 7 и 8, 9 обеих пар сочленены друг с другом зубчатой передачей 15 (редуктором), обеспечивающей сдвиг по фазе вращения вокруг собственных осей 16 и синхронность вращения измерительных роликов 6-9.

При одностороннем расположении всех измерительных роликов 6-9 относительно прокатываемой ферромагнитной полосы (фиг. 2) они располагаются таким образом,

чтобы один из роликов 8 или 9 второй пары (например, ролик 8) располагался между роликами 6 и 7 первой пары, при этом линия возбуждения магнитного потока, соединяю- щая точки 17 и 18 контакта участков спиралей-геликоидов 14 первой пары измерительных роликов 6 и 7 с прокатываемой ферромагнитной полосой, была перпендикулярна линии приема магнитного 0 потока, соединяющей точки 19 и 20 контакта участков спиралей-геликоидов 14 с прокатываемой ферромагнитной полосой. г

Возбуждающий магнитный поток возбуждающего магнитолровода-3 и приемный 5 с приемного магнитопровода 4 могут передаваться с колец 13, установленных на концах измерительных роликов 6-9 или непосредственно через оси 16 указанных роликов, выполненные из ферромагнитного 0 материала. Если измерительные ролики 6-9 расположены вблизи полосы 2 с зазором, то редуктор 15 может быть снабжен электро- приводом 21.

Устройство работает следующим обра- 5 зом.

Магнитный поток, формируемый возбуждающим магнитопроводом 3 через кольца 13 (фиг. 1) или оси 16(фиг. 2) немагнитных измерительных роликов 5 и 6 первой пары, 0 подается на ленточные спирали-геликоиды 14. Измерительные ролики 6 и 7 сдвинуты первоначально по фазе относительно их осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 17 и 18 (фиг. 2) контакта 5 участков спиралей-геликоидов 14 прокатываемой ферромагнитной полосой 2 и определяющая направление возбуждения магнитного потока, составляла угол 45° с направлением прокатки,

0Аналогично вторая пара измерительных

роликов 8 и 9, расположенных над ферромагнитной полосой 2 (фиг. 1) или по одну сторону ферромагнитной полосы 2 (фиг. 2), сдвинута в начальный момент по фазе отно- 5 сительно их собственных осей вращения таким образом, чтобы линия, соединяющая точки 19 и 20 (фиг. 2} контакта участков спираль-геликоид 14 с ферромагнитной полосой 2 и определяющая направление 0 принимаемого магнитного потока, составляла угол 90° с направлением возбуждения магнитного патока по линии 17 и 18. Таким образом, Крест из линий, образованных точками 17, 18 и 19, 20, представляет собой 5 магнитоанизотропный датчик. Поскольку вращения всех четырех измерительных роликов 6,7 и 8, 9 синхронизирование,например, с помощью зубчатой передачи (редуктора) 15, то данный Крест при вра- . щении измерительных роликов 6, 7 и 8, 9 от

трения их с полосой 2 сканирует поперек последней за один оборот измерительных роликов. Сигнал, снимаемый с приемного магнитопровода 4, сравнивается по фазе (фиг. 1) с сигналом от опорного напряжения с блока 2 питания цепи возбуждения и усиливается фазочувствительным усилителем 5, с выхода которого (Вых. 1) снимается значение удельных натяжений в каждой точке поперек полосы 2 в аналоговой форме, например, для визуальной оценки планшетно- сти на экране прибора. При необходимости дискретизировать сигнал с выхода усилителя 5 и в цифровой форме обсчитать значения серповидное™, волнистости или коро- боватости 1 полосы, данный сигнал подается на входы схем 11 совпадения, число п которых выбирается в зависимости от требуемого уровня дискретизации сигнала по зонам полосы 2. В зависимости от угла поворота измерительных роликов 6-9, соответствующего определенной зоне по ширине полосы 2, сигналы с выходов 1-п датчика 10 углового положения включают соответствующие схемы 12 совпадения и значения аналоговых сигналов, соответствующих определенной зоне полосы 2, подаются на соответствующие входы алгоритмитизиру- ющего устройства 14, с выхода которого (Вых.2) на индикаторы (не показаны) подается сигнал в цифровой форме, соответствующей интегральной оценке состояния планшетности полосы. В данном случае осуществляется сьем информации в координатах длины полосы за один оборот измерительных роликов 6-9, при этом пока Крест переместится поперек полосы 2, последняя также переместится на расстояние, равное лО, где D - диаметр измерительных роликов 6-9 со спиралями-геликоидами 14. Таким обра зом, реально и с учетом движения полосы 2 последняя сканируется под углом, а обследованные зоны с обеих сторон полосы 2 смещены с учетом транспортного запаздывания на расстояние лО.

Для уменьшения данного недостатка устройства измерительные ролики 6-9 со спиралями-геликоидами 14 могут устанавливаться вблизи полосы 2 с зазором, а редуктор 15 снабжается электроприводом 21. Электропривод 21 обеспечивает повышенную частоту вращения измерительных роликов 6-9, при этом Крест, образованный точками 17 и 18, 19 и 20, сканирует поперек полосы 2 за меньшее время и транспортным запаздыванием полосы можно пренебречь. Одновременно упрощается конструкция измерительных роликов 6-9 с ленточными спиралями-геликоидами 14, которые уже не

требуется заделывать в измерительные ролики 6-9 и пришлифовывать их поверхности, т.е. спирали-геликоиды 14 могут быть расположены непосредственно на поверх- 5 ности роликов 6-9.

Применение предлагаемого устройства с немагнитными измерительными роликами с размещенными на них ленточными спиралями-геликоидами позволяет создать ска0 нирующий поперек прокатываемой полосы магнитоанизотропный датчик, использующий всего одну частоту и один канал усиления и обработки информации. При этом резко повышается разрешающая способ5 ность устройства, уменьшается количество требуемой электронной аппаратуры, затраты на настройку электрических каналов и . получение их идентичных передаточных характеристик. Устройство позволяет по0 лучать информацию об удельных натяжениях со всех точек поверхности по ширине полосы, что увеличивает достоверность определения состояния планшетности полосы. Формула изобретения

удельных натяжений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы, содержащее блок питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе, взаимно

0 перпендикулярно ориентированные друг к другу и под углом в 45° к направлению прокатки П-образные возбуждающий и приемный магнитопроводы с обмотками, фазочувствительный усилитель, подсоеди5 ненный входом к обмотке приемного магнитопровода и блоку питания и алгоритмизирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства и увеличения

0 достоверности определения планшетности полосы, оно снабжено двумя парами парал- лельно размещенных измерительных роликов, выполненных из немагнитного материала и размещенных с возможностью

5 контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой, датчиком углового положения, сочлененным с одним из измерительных роликов, схемами совпадения по количеству контролируемых сечений полосы, причем

0 выход фазочувствительного усилителя подсоединен к первым входам схем совпадения, вторые входы которых подсоединены к соответствующим выходам датчика углового положения, а выход каждой схемы совпа5 дения подсоединен к соответствующему входу алгоритмизирующего устройства.

4,Устройство по пп. 1-3, отличаю - щ е е с я тем, что возбуждающий магнито- провод размещен под прокатываемой ферромагнитной полосой, а ферромагнитное

кольцо одного из измерительных роликов первой пары является одним полюсом возбуждающего магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное

кольцо другого измерительного ролика первой пары, размещенное на его противоположном конце, а приемный магнитопровод размещен аналогично по отношению к измерительным роликам второй пары над прокатывэемой ферромагнитной полосой.

FTft