УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПЕТЛИ Советский патент 1969 года по МПК B21B37/00 

Известны устройства для измерения геометрических размеров, работающие по принципу фотоимпульсного измерения и состоящие из фотоприемника инфракрасного излучения, развертывающей системы и электронного узла.

Предложенное устройство отличается тем, что в качестве двигателя развертки в нем установлен квазирезонансный электромеханический вибратор, а щель развертывающего устройства выполнена таким образом, что одна из ее кромок неподвижна, а другая - подвижна и параллельна первой. Такое устройство более надежно в работе и конструктивно выполнено проще. Кроме того, сердечник возбуждающего электромагнита выполнен скошенной формы с V-образным воздушным зазором, что уменьшает влияние изменений параметров на точность измерения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его конструкция.

Перед фотоприемником 1 установлены малая щелевая 2 и большая щелевая 3 диафрагмы. За большой диафрагмой находится шторка 4, укрепленная на свободном конце плоской упругой пружины 5.

С помощью электромагнита 6, питаемого пульсирующим током, свободный конец пружины со шторкой колеблется на частоте, близкой к резонансной. Амплитуда этих колебаний такова, что шторка периодически полностью перекрывает и открывает отверстие в большой диафрагме.

Фотоприемник оказывается засвеченным излучением горячей проволоки 7 лишь после того, как верхняя кромка шторки при движении вниз пересечет воображаемую линию, проходящую через центры светящегося тела и отверстия малой диафрагмы. Импульс света длится до тех пор, пока шторка не пересечет эту линию, двигаясь в обратном направлении.

При достаточно равномерном движении шторки (например, синусоидальном законе колебаний) скважность импульсов определяется однозначно положением проволоки. Например, если проволока занимает положение I, длительность светового импульса при постоянной частоте колебаний шторки больше, чем в положении II.

Фотоприемник превращает импульсы света в импульсы тока, которые после электронной части устройства могут быть поданы в систему регулирования или на измерительный прибор.

Для предотвращения влияния изменений амплитуды колебаний шторки на характеристики измерителя петли возбуждение вибратора производят следующим образом.

Свободный конец стальной пружины располагают так, что при колебаниях он изменяет сопротивление воздушного зазора а сердечника 8 электромагнита: при движении вниз уменьшает его, а при движении вверх увеличивает, поэтому при питании катушек 9 пульсирующим током свободный конец пружины колеблется с частотой пульсации магнитного поля. Если частота механического резонанса пружины лишь немного меньше частоты пульсаций магнитного поля, амплитуда колебаний ее свободного конца не может превышать величины, равной расстоянию между нейтральным положением конца пружины и кромкой сердечника электромагнита с наименьшим воздушным зазором. Если конец пружины при колебаниях опускается ниже этой кромки, сопротивление зазора резко увеличивается и появляется сила, действующая на пружину в направлении уменьшения амплитуды колебаний ее конца. Если резонансная частота колебаний пружины немного меньше частоты пульсаций магнитного поля, свободный ее конец приходит к нижней кромке сердечника в тот момент, когда напряженность магнитного поля близка к максимальной.

При соблюдении перечисленных условий амплитуда колебаний конца пружины (шторки) будет стабилизирована.

Для улучшения эффекта стабилизации воздушный зазор сердечника электромагнита выполняют V-образной формы.

1. Устройство для измерения величины петли при горячей прокатке, содержащее фотоприемник инфракрасного излучения и развертывающую систему, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства, в качестве двигателя развертки установлен квазирезонансный электромеханический вибратор, а щель развертывающего устройства выполнена таким образом, что одна из ее кромок неподвижна, а другая - подвижна и параллельна первой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния изменений параметров на точность измерения, сердечник возбуждающего электромагнита выполнен скошенной формы с V-образным воздушным зазором.