Устройство для контроля неплоскостности полосы Советский патент 1992 года по МПК B21B37/00 

Изобретение относится к листопрокатному производству и может быть использо- эано как устройство для контроля и измерения характеристик фактической неплоскостности проката, а именно амплитуду и период волнистости полосы

Известны измерители неплоскостности полос методом измерения распределителя напряжения по ширине полосы во время прокатки.

Однако такими устройствами измерить фактическую неплоскостность практически невозможно, так как большинство существующих методик, связывающих амплитуду волнистости с эпюрой удельных натяжений, опираются на допущения, которые неизбежно приводят к большим погрешностям, Известен измеритель явной неплоскостности, реализующий метод измерения удаления поверхности полосы от заданной плоскости,

При использовании данного устройства из-за косвенного определения формы волнистости (предполагается, что волнистость имеет синусоидальную форму, что не всегда верно нельзя измеренные значения контролируемых на выходе из клетей стана параметров неплоскостности выдавать за фактические готового проката.

Кроме того, после холодной прокатки обычно полосовая сталь подвергается термической обработке, которая оказывает влияние на неплоскостность проката.

Согласно ГОСТ 16523-70, ГОСТ 19903- 74, ГОСТ отклонение поверхности полосовой стали от плоскостности измеряются шаблоном или другим мерительным инструментом. Обычно для этой цели используют обыкновенную линейку. Недостатком использования данных мерительных инструментов является: низкая точность измерения параметров неплоскостности, низкая производительность труда работника, осуществляющего измерения, что ведет к недостаточному контролю качества листовой стали из-за малой контрольСО

с

XI

01

N

Ю

ел

ной выборки из партии продукции Кроме того, все операции, начиная от замероо и кончая фиксированием значений парамет ров, производятся вручную, что является утомительным для человека процессом

Цель изобретения - повышение производительности труда при контроле плоскостности проката, повышение точности и качества контроля v

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля и измерения неплоскостности проката, состоящее из измерительной линейки, дополнительно снабжено измерителем сопротивления, вычислительным блоком, цифровым табло для визуальной оценки неплоскостности полосы и вычислительно-запоминающим блоком, измерительным преобразователем, штоком для измерения амплитуды волнистости, закрепленным в пазах измерительной линейки с возможностью перемещения а вертикальной плоскости и сочлененным через шестеренно-реечную передачу с входной осью измерительного преобразо- ват„ля, который закреплен на верхней части измерительной линейки, к нижней части которой прикреплен элемент резистора, выполненный из тонкой проволоки, намотанной на каркас в ёиде п л астийы из изоляционного материала, и двумя наборами контактов с возможностью замыкания на элемент резистора, контактируемых с полосой, поверхность которых изолирована и которые соединены в общей Схеме между собойм измерителем сопротивления, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя, выход вычислительного блока соединен с цифровым табло для визуальной оценки неплоскостности полосы и вычислительно-запоминающим блоком, выход которого соединен с печатающим устройством

Устройство отличается тем, что вычислительный блок содержит два преобразователя входных сигналов, блок сравнения, регистр записи кода и делитель, первый вход которого соединен с первым выходом блока и первого преобразователя входных сигналов, вход которого является первым входом блока, второй вход которого является входом второго преобразователя входных сигналов, выход которого соединен с первыми входами блока сравнения и регистра записи кода, первый выход которого соединен с входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом регистра записи кода, второй выход регистра записи кода соединен с вторым входом

делителя, выход которого является вторым выходом блока, третьим выходом которого является второй выход регистра записи кода

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых узлов и блоков, а именно штока для измерения амплитуды волнистости полосы, измерительного преобрэзователя, элемента сопротивления, наборов замыкаюа1,их контактов, измерителя сопротивления, вычислительного бдока.

На фиг, 1, 2 представлена общая схема связей предлагаемого устройства; на фиг 3

- измерительная линейка, вид спереди на фиг 4 - то же, вид сверху; на фиг 5 - то же, вид снизу; на фиг б - узел I фиг 3, на фиг 7 - разрез А-А на фи(. 3, на фиг. 8 - электрическая схема, на фиг 9 - схема вычислительного блока.

Устройство для контроля и измерения неплоскостности проката содержит измерительную линейку 1 с закрепленными на ней штоком 2 с возможностью его перемещения

в вертикальной плоскости и кинематически связанного шестеренно-реечной передачей с измерительным преобразователем 3, элементом резне гора 4 и контактами 5, которые соединены в общей схеме между собой и

измерителем сопротивления 6, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока 7 Второй вход вычислительного блока 7 соединен с выходом измерительного преобразователя 3.

Выход вычислительного блока 7 соединен с цифровым табло 8 для визуальной оценки значений замеряемых параметров неплоскостности полосы и вычислительно-запоминающим устройством (ВЗУ) 9 для

накопления и машинной обработки информации.

Вычислительно-запоминающее устройство 9 снабжено печатающим устройством 10 для выдачи обработанной информации в

виде протоколов

Шток 2 для измерения амплитуды волнистости полосы, закрепленный в пазах измерительной линейки 1 с возможностью перемещения з вертикальной плоскости,

кинематически связан шестеренно-реечной передачей (фиг 6) с входной осью 14 измерительного преобразователя 3 Измерительный преобразователь 3 закреплен на верхней части измерительной линейки 1, к

нижней части которой крепятся элемент сопротивления 4, состоящий из тонкой проволоки, намотанной на каркас в виде ппастины из изоляционного материала, и два набора контактов 5 с возможностью замыкания на элемент сопротивления 4 и у

которых изолирована контактируемая с полосой поверхность. Выбор типа измерительного преобразователя 3 и схемы дистанционной передачи информации ориентирован на приборы, выпускаемые промышленностью. В данном устройстве целесообразно использовать частотный преобразователь, обладающий малой погрешностью при передаче сигналов измерительной информации по каналам связи на большие расстояния. Г1ри этом выходной частотный сигнал с преобразователя может быть введен непосредственно в цифровые измерительные устройства и машины,

На фиг. 8 представлена электрическая схема соединения наборов (замыкающих контактов (1...,п и 11, . п1), элемента сопротивления (R) и измерителя сопротивления б. В качестве материалов для обмотки элемента сопротивления используется тонкая проволока из манганина, константана, сплава ПдВ-20 (палладий-вольфрам) или других металлов. Выбор схемы измерителя сопротивления, расчет и калибровка его элементов производится по известной методике (3).

На фиг. 9 приведена схема вычислительного блока выделения максимальной амплитуды и периода волнистости. Выходы измерителя сопротивления и измерительного преобразователя соединены с входами преобразователей 1, 2 входных сигналов в код. Выход преобразователя 2 соединен с первым входом блока сравнения 3 и первым входом регистра записи кода 4, первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнения 3, выход которого связан с вторым входом регистра записи кода 4, второй выход которого соединен с входами цифрового табло, ВЗУ и первым входом делителя 5, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 1. Выходы делителя 5 и преобразователя 1 связаны с входами цифрового табло и ВЗУ

Устройство для контроля и измерения неплоскостности про катз работает следующим образом.

При измерении параметров неплоскостности проката измерительная линейка 1 (фиг. 1) опускается на поверхность полосы 11, находящуюся на столе 12 При неровной поверхности полосы контакты 5 (фиг. 2) замыкаются с элементом сопротивления 4 в местах соприкосновения полосы 11 с измерительной линейкой 1. При этом нижняя точка штока 2 касается поверхности полосы 11, а входная ось измерительного преобразователя 3 за счет шестеренно-реечной передачи поворачивается на угол, соответствующий положению штока 2 Для поиска максимальной амплитуды волнистости измерительную линейку 1 перемещают вдоль полосы 11 по ее поверхности. Шток 2 при этом перемещается относительно линейки 1 в вертикальной плоскости, описывая нижней своей точкой траекторию волнистости поверхности полосы. Измерительный преобразователь 3 преобразовывает поступательное перемещение штока 2 в сигналы, удобные для дистанционной передачи ин0 формации и которые через разъем 13 поступают на второй вход вычислительного блока 7.

Пусть, например, согласно электрической схеме (фиг, 8) замыкание происходит в

5 местах расположения контактов 3 и З1, тогда омическое сопротивление R1, ограниченного точками касания контактов элемента сопротивления будет прямо пропорционально периоду волнистости полосы и которое за0 меряется измерителем сопротивления 6. С выхода измерителя б подается сигнал, величина которого пропорциональна замеренному сопротивлению, на первый вход вычислительного блока, который является

5 входом в преобразователь 1 входного сигнала в код (фиг. 9). Преобразованный сигнал о величине периода волкистости полосы поступает с выхода преобразователя 1 на второй вход делителя 5 и на входы цифрового

0 табло и ВЗУ, которые представляют и фиксируют полученную информацию в удобном для человека виде. Текущий сигнал с выхода измерительного преобразователя подается на второй вход вычислительного блока, ко5 торый является входом преобразователя 2 входного сигнала в код. Преобразованный сигнал о величине амплитуды волнистости полосы в текущей точке поступает с выхода преобразователя 2 на первый вход блока

0 сравнения 3, где сравнивается с величиной предыдущего сигнала, и на первый вход регистра 4 записи максимального кода. Предыдущий сигнал о величине амплитуды волнистости полосы поступаете первого вы5 хода регистра 4 и в начальный момент измерения равен нулю.

Если величина текущего сигнала больше предыдущего, то с выхода блока сравнения 3 подается на второй вход регистра 4

0 сигнал разрешения записи кода в регистр и текущий код записывается в регистр 4 вместо предыдущего, В противном случае сигнал с выхода блока 3 не подается и новая запись в регистр 4 не происходит.

5 Таким образом, по завершению измерений в регистре 4 остается сигнал о максимальной величине амплитуды волнистости, который поступает на первый вход делителя 1. Сигналы с выхода делителя 5 о значении Amax/Т и второго выхода регистра 4 значении Amax поступают на входы цифрового табло и ВЗУ, где Атах - максимальное значение амплитуды на периоде волнистости Т. Использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с существую- щим повысить производительность труда при контроле плоскостности проката за счет автоматизированных процессов измерения и фиксирования информации; повысить точность и качество контроля за счет включения в устройство точных контрольно- измерительных и вычислительных узлов. Формула изобретения 1. Устройство для контроля неплоскостности полосы, содержащее измерительную линейку, отличаю ai e e с я тем, что, с целью повышения производительности, повышения точности и качества контроля, оно снабжено измерителем сопротивления, вычислительным блоком, цифровым табло для визуальной оценки неплоскостности полосы и вычислительно-запоминающим блоком, измерительным преобразователем, штоком для измерения амплитуды волнистости, закрепленным в пазах измеритель- ной мнейки с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и сочлененным через шестеренно-реечную передачу с входной осью измерительного преобразователя, который закреплен на верхней части изме- рительной линейки, к нижней части которой прикреплен элемент резистора, выполненный из тонкой проволоки, намотанной на каркас в виде пластины из изоляционного

материала, и двумя наборами контактов с возможностью замыкания на элемент резистора, контактируемая с полосой поверхность которых изолирована и которые соединены в общей схеме между собой и измерителем сопротивления, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя, выход вычислительного блока соединен с цифровым табло для визуальной оценки неплоскостности полосы и вычислительно- запоминающим блоком, выход которого соединен с печатающим устройством.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что вычислительный блок содержит два преобразователя входных сигналов, блок сравнения, регистр записи кода и делитель, первый вход которого соединен с первым выходом блока и первого преобразователя входных сигналов, вход которого является первым входом блока, второй вход которого является входом второго преобразователя входных сигналов, выход которого соединен с первыми входами блока сравнения и регистра записи кода, первый выход которого соединен с входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом регистра записи кода, второй выход регистра записи кода соединен с вторым входом делителя, выход которого является вторым выходом блока, третьим выходом которого является второй выход регистра записи кода.

Использование: листопрокатное производство, контроль и измерение амплитуды и периода волнистости полосы. Сущность изобретения: измерительная линейка 1, шток для измерения амплитуды волнистости полосы 2, измерительный преобразователь 3, элемент сопротивления, два набора замыкающих контактов 5, измеритель сопротивления 6 и вычислительный блок 7. 1 з. п ф-лы, 9 ил.

10

l-l

I4S

g

CO

-1-15Г

1

N

h

-J

СЛ

-с

Ю

СЛ

о

Ж

CAJ

Л C

O3

-ч

СП