БСЕСОЮЗ.ЧАЯ ' nAitHTHO •<!п^/тск^^ m^rj.v^c«»a••u>&>&^«vwR»•.I« Советский патент 1964 года по МПК G01R33/12 

Известны устройства для определения магнитных свойств листов электротехнической стали, движущихся со скоростью до 0,5 м/сек, неповреждающими методами. Устройства содержат соленоиды-датчики, регуляторы заданных магнитных величин, усилители мощности для намагничивания образцов, датчики сечения и измерительные приборы с непосредственным отсчетом. Результаты измерений в этих устройствах определяются визуально по показаниям приборов.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что измерительная катущка, являющаяся датчиком напряженности магнитного поля в соленоиде, служащем для измерения магнитной индукции, и катушка, являющаяся датчиком магнитной индукции в соленоиде, служащем для измерения магнитных удельных потерь, подключены к электронным регуляторам заданных значений соответственно напряженности и индукции магнитного поля, а вторые измерительные катущки каждого соленоида-датчика подсоединены через блок управления к быстродействующим аналоговым преобразователям переменных входных сигналов в постоянные напряжения, соответствующие измеренным значениям магнитной индукции и удельных потерь в стали, с регистрацией результатов измерения электронными автоматическими потенциометрами. Это позволяет автоматизировать процесс измерений магнитной индукции при заданной напряженности магнитного поля и удельных потерь при заданных значениях частоты и амплитуды магнитной индукции в

движущейся полосе электротехической стали

и регистрировать результаты измерений на

диаграммной ленте.

Для регулирования малых сигналов по

среднему значению, их моделирования и уменьшения погрешности статизма при многократных возмущающих воздействиях, электронные регуляторы снабжены прецизионными детекторами, в обратную связь которых

включены делители, регулируемые исполнительным механнзмом толщиномера, а в качестве элементов сравнения - дифференциальными усилителями постоянного тока с двухзвеннымн фильтрами.

Измерительные катушкн датчика-соленоида измерения удельных потерь подключены к статическому преобразователю мощности с датчиком Холла, что обеспечнвает быстродействие при измерении удельных потерь.

Блоки памяти, служащие для изменения коэффициента передачи измерительных усилителей, через коммутатор подключены к блокам автоматического управления. Это позволяет испытывать рулоны стали различных маследующие друг за другом.

Катушки для измерения напряженности магнитного поля в соленоидах-датчиках выполнены в виде двух групп, дистанционно переключаемых в зазнсилюсти от ширины по;1осы, что позволяет измерять магнитные свойства стали при различной ширине полосы и повышает точность измерения.

Для сигнализации отклонения результатов измерения магнитной индукции от допустимых значений к выходу измерительного усилителя подключеи делитель папряжеиня, в средпюю точку которого включеио магнитоэлектрическое реле, управляющее промежуточным реле, включеиным ij цепь светового табло.

Для сигиализаини отклоисиия результатов измереиия удельных иотерь от допускаемых зиачений к выходу преобразователя мощпости подключен электронный автоматический иатенциометр, каретка которого управляет исполпительиым реле, включенным в цепь светового табло.

Устройство позволяет автоматизировать процесс измереиия магнитных свойств электротехнической стали в полосе, движущейся со скоростью 2,5-7,5 м/сек.

На фиг. 1 изображена блок-схема измери1ельной части установки; иа фиг. 2 - блоксхема регулятора заданиых значений напряженности магиптного поля и магнитиой индукции; на фиг. 3 - блок-схема дистаициониого управления и индикации; на фиг. 4 - блок-схема сигнализации отклоиеиия результатов измерения от допустимых зиачений.

При измерении магнитной индукции иамагничивание полосы происходит в соленоиде /, питание намагничивающей обмотки которого осуществляется от усилителя мощности 2 через блок емкостиой комиенсации 3, позволяющий уменьшить реактивиос соиротивление в цепи намагничивания. На вход усилителя мощиости сигиал поступает от сетп nepeiMenного тока через регулятор 4 заданной иапряжеиности магнитного поля, поддерживающий, в зависимости от марки стали, иеобходимую иапряжепиость иоля (наиример, 1 а/см или 25 а/см). Вторичиые обмотки трансформатора блока питания 5 и выходного траисфор.матора усилителя мощиости соединены иоследовательно, что обесиечивает получение необходимой иапряжеиности ноля (например, 25 а/см) при малой номинальной выходной мощпости усилителя 2.

Датчиком напряжеппости магннтиого являются плоские калиброванные катушки К„ расположенные в намагничивающем соленоиде иараллельно илоскости испытываемой иолосы. Сигиал от калиброванных катушек, пропорциональный напряженности магнитиого поля, через блок управления 6, осуществляющий в зависимости от ширины измеряемой полосы включение одной из двух групп ка-, либроваииых катушек, поступает.иа регулятор 4, где усиливается, выпрямляется и сравнивается с опорным иаиряжением. Разность

между выпрямленным сигналом и опорным иапряжением усиливается и подводится к - регулнрующе.му элементу регулятора.

Датчиком из.меряемой индукции является измерительная катушка К,, последовательпо с которой включена встречно катушка К. к служап:,ая для компенсации э.д.с., наводимой в катушке К „ магнитным потоком в воздушном пространстве соленоида между этой катушкой и иолосой стали. Снгиал от катушки

Л ,; пропорциональны) измеряемо 1ДУКЦН,

подается через блок управле 1я 6 на ус 1литель 7 капала В, с которого через блок управлепня 6 поступает а электро 1ные

автоматические поте Ц 10метры S, 9 и 10 постоянного тока 1 рег1 стр руется i-a д - аграммной ленте. Для отсчета иотенциометпе и 1дукциц С катушки к ц моделируется по ШИрИ1 е 1 ИОЛОСЫ. Моделирование по толщине производится изотоп 1ым толщиномеро.м //. Промоделирова ный ио сигнал усиливается, выпрямляется, фильтруется и моделируется но ширине.

При измерении удельиых потерь -1амагиичивание полосы происходит в 12, по конструкции аиалогично соленопду 1. Питаине 1амаг ичивающей обмотки соле 1оида осупдествляется через блок емкост ой комиенса и-1и 13 от усилителя мощности 14, а вход которого через регулятор 15, поддержн ающ -1Й заданную И 1дукци о (15 кгс при частоте 50 гц или 10 кгс при частоте 400 ги, сигнал поступает от лампового генератора 16.

При измерении удельных потерь сигиал от измерительной кату1дки /( солеиоида 12, пропорц юиальиый величиие магнитной иидукцип, через блок управле ня 6 подается на регулятор 15, где моделируется ио. и

толцине иолосы , ус ливается, выпрямляется и срав ивается с опорным напряжен еА1. между выпрямлеииым и опорным 1апряже 1ем усиливается и подводится к регулирующему элементу регулятора. После усил ;теля 1еременного тока, пме ощегося в регуляторе 15, сигиал подводится к преобразовател о мощ 1ости 77. , пропорцио1 алы ый апряжеппостп магпитного поля, от измерительной катушки /(,, солеионда 12 через блок уиравления 6 также подводится к преобразователю 17. Входиые сигналы преобразователя мощности ус - ливаются прецизиониы.ми усилителя1ми и подаются на преобразователь с датчпком Холла. Э.д.с. с выхода

преобразователя мощности, пропор 1иональная удельным потерям в ис 1ытываемой полосе, поступает па вход электронных автоматических потенциометров 8, 9 и 10 через блок управления 6.

Регуляторы заданных значений магнитных величин представляют собой статическую систему авторегулирования с коэффициентом вания не превышает 0,2%. , пропорциоиальиы напряженности магнитного поля (или магннтной нндукцни), с измепнтелыюй катушки /С„ () соленоида / (12) ноступэет в прецизионный детектор 18 (см. фиг. 2), состоящий из усилителя 19 переменного тока с коэффициентом усиления /Су 5 Ю и диодного преобразователя 20, охваченных глубокой отрицательной обратной связью (R/Cy 1000). Это обеснечивает высокую стабнльность коэффициента передачи и низкий уровень шумов. Выпрямленное напряжение, пропорциональное среднему значению входного сигнала, после однозвенного фильтра 21 сравнивается с опорным напряжением, поступающим от электронного стабнлнзатора 22 в компараторе 23, представляющим собой дифференциальный усилитель постоянного тока. Напряжение с выхода компаратора после дополннтельиой срильтранин в ()ильтре 24 поступает па регулирующий элемент 25, служащий для измене ия коэффициента передачи задаюн его генератора 26 к уснлнтелю 27 мощности. Для выбора марки, толщины и нщрииы испытываемэго рулона стали служит блок дистаннионного унраплсния 28 (см. фиг. 1); воздействующий на блок унравления 6. В дистанционном блоке унравления 28 размеп1.ены переключатели, при помощи которых задаются данные нспь1тывае: 1ого рулона: марка, номииальиая толщина и итирнна. Данные о марке и толщине вводятся нажатием кнопок Ki и К-2 (см. фиг. 3) в соответствуюните блоки памяти 29 и 30, находяии- еся в блоке управления 6. Наличие двух блоков памяти позволяет производить необходимую коммутацию в схеме с дистанционного блока управления 28 цри испытаинн следующих друг за другом рулонов различиых марок и толщии полос стали. Ком,1утирующее устройство 31 предназначено для включеиня в схему установки соответствующего блока памяти. YcTpoiiCTBO обеспечивает сигнализацию отКлоиений результатов измерений магнитиой Индукции и удельных потерь от допустимых значений. Выходной сигнал с измерительного усилителя 7 капала В поступает на делитель напряжения RiRz (см. фиг. 4). С помощью гальванометрического реле 32 выходное напряжение делителя сравнивается с опорным напряжением стабилизатора 22. При величине индукции ниже нормированного значения падение напряжения на сопротивлении уменьшается, в результате чего реле 32 срабатывает и его контакты включают промежуточное реле 33, контакты которого замыкают цепь светового табло 34. При значении удельных потерь, превышающем нормированную величину, на вход потенциометров 8, 9 и 10 от преобразователя мощности 17 поступает напряжение, превышающее предел измерения потенциометров. В результате этого каретка потенциометра подходит к концу щкалы, замыкая прн этом конечные контакты 35, носле чего срабатывает реле 36, включаюпгее цепь светового табло 37. П р е д Л1 е т изобретения 1. Устройство для определения магнитных свойств движущейся полосы холоднокатаной рулонной электротехнической стали, содержащее два намагничнваюцл.нх соленоида-датчика, электронны ге ератор, мощ1 0сти, толщи 1омер, измер тельнь е ус лители регуляторы заданных значсннй ве., о т л и ч а ю 1ц е е с я тел, что, с елью автол ат 1за -1М процесса цзмере1.чй при задаиной напряже ности магнитного ноля удельных потерь пр заданных значениях частоты и aгнитиой нндук Н - В двнжущейся полосе электротех ичсской стали и регистрацнн результатов нзмерен я а д аграммпой лепте, в ем атущка. явля ОП1аяся напряже ности маг 1 5тного ПОЛЯ в соленоиде, служащем лля из, магнит ой , , явля О даяся aг; итнoй дукции в солсно де, служащем для iз epeпня A ar HT:Hi x удсль ых потерь, иодкл очеиы к электронны регуляторам задан ых 3 ачений соотБетствен: о нанряжен остн ( И дукт ии л аг 1тного ПОЛЯ, а вторые змер 1тельные катугпки каждо -о соленонда-датчпка подсоеди ены через блок управле ия к быстродейству ОЩ 1М а1 алоговым преобразователям персме: ных входных сиг;- алов в постояппыс нанряження, соответству ощ :е измеренным значе П ям мпгнитпой нндукц П и удельн 5 х потерь в стали, с рег страцней результатов 1 3мере ия электронным автомат 1ческим потенциометрами. 2.Устройство нон., о т л ч а о ц; е е с я том, что, с целью регулнровання малых сигналов по среднему , их модел 1рования и умсн лиения погрещности статизл а пр МНОГОКраТН Х ,Х ВОЗДеЙСТВ ЯХ, в нем электронные регулятор снабжены прецнзиоиными дете сторал 1, в обратную связь которых включены делители, регулируемые иг.полнительным механизмом толщиномера, а в качестве элементов сравнения - диффереициальны.ми усилителями постоянного тока с двухзвенными фильтрами. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения быстродействия при измерении удельных потерь, в нем измерительные катушки подключены к статическо.му преобразователю мощности с датчиком Холла, 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш,е е ся тем, что, с целью испытания рулонов стали различных .арок и различной толщины, непосредственно следующих друг за другом, Б нем блоки памяти, служащие для изменения коэффнцнента передачи измерительных усилите.-тен, через коммутг.тор подключены к блп- ;i i р.г.тпматмческого управления,

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения магнитных свойств при различной ширине полосы стали и повышения точности измерения, в нем катушки для измерения напряженности магнитного поля в соленоидах-датчиках выполнены в виде двух групп, дистанционно переключаемых в зависимости от ширины полосы.

6.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сигнализации отклонения результатов измерения магнитной индукции от допустимых значений, в нем к выходу измерительного усилителя подключен делитель напряжения, в среднюю точку которого включено магнитоэлектрическое реле, управляющее промежуточным реле, включенным в цепь светового табло.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сигнализации отклонения результатов измерения удельных потерь от допустимых значений, в нем к выходу преобразователя мощности подключен электронный автоматический потенциометр, каретка которого управляет исполнительным peлeJ включенным в цепь светового табло.

jWWN ps:;x :::OC55

-AA/V - V JfTi

Управление ширинойи индикацией

/nhn

Выход к измери тельной части установки

///Л/7