УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА НА ВАЛКИ СТАНОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ Советский патент 1969 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к измерительной технике.

Известные устройства для измерения давления Металла на .валки обладают повышенным температурньш дрейфом нуля и существенной погрешностью лри измерении.

Предлагаемое устройство отлич ается от известных тем, что Б нем к измерительному мосту присоединены две схемы для раздельной балансировки дрейфа нуля и измерительного сигнала, каждая из которых составлена из постоянных сопротивлений, подключенных параллельно плечам моста через диодные ключи, управляемые соответствующими разряда ми счетчиков, один из которых (реверсивный) через делитель имлульсов присоединен к измерительной диагонали моста, в выходной цепи которой установлен Дискриминатор, присоединенный к фазофиксирующему триггеру, ва выходе которого параллельно включены управляющий Вход реверсивного счетчика и два параллельно соединенных ключа, к общему входу которых .подключен делитель импульсов в измерительной диагонали с заданным порогом срабатывания, а к выходу - триггер, управляющий ключами, включенными последов ательно счетчикам имлульсов. В схему балансировки измерительного сигнала может быть введена дополнительная цепь управления диодными ключами, состоящая из разделительных диодов и усилителя, включенного между триггером управления и общим входом разделительных диодов, что упрощает конструкцию при запоминании результатов предыдущего измерения.

Па чертеже представлена принципиальная блок-схема предложенното устройства.

Параллельно плечу Rz моста /, питаемого комбинированным напряжением с постоянной

составляющей и переменной синусоидальной составляющей частотой 200 гц, подключена балансирующая схемка 2, предназначенная для балансировки моста во время отсутствия полезнО(ГО сигнала. Балансирующая схема 3

подключается параллельно к плечу Rs моста 1 только при появлении полезного сигнала и служит для балансировки моста при воздействии на датчик давления металла на валки. Реверсивный счетчик 4 предназначен для управления диодными ключами схемы 2, подсоединяющими к плечу 2 необходимые балансирующие сопротивления. Общее сопротивление схемы 2, подключаемое к плечу ., зависит от величины дрейфа нуля. Ключ 5 служит для

подачи импульсов на счетчик 4 при отработке дрейфа нуля. Фазочувствительный триггер 6 предназначен для переключения счетчика 4 в режим сложения или вычитания. Нереверсивный счетчик 7 служит для управления диодного -сигнала, а также для накопления и хранения информации о величине давления металла на валки. Функция усилителя мощности 8 - усиливать напряжение выхода триггера 9. Это усиленное напряжение закрывает все диодные ключи схемы 3 и таким образом отключает схему 3 от моста 1 во время отсутствия металла в валках, т. е. нри отсутствии полезного сИГнала. ДлЯ .переключения измеритеЛЯ с отработки дрейфа нуля на отработку полезного сигнала и наоб.орот в схеме установлены триггер 9 управления, ключи W и 11, делитель 12 частоты и.миульсов, предназначенный для задержки, примерео на 0,1 сек, импульсов, поступающих с усилителя 13. При этом на выходе делителя 12 может появиться импульс только в том случае, когда на его вход поступает не мепее 20 импульсов. Если на входе появится случайный единичный импульс или небольшая группа импульсов, то на выходе делителя 12 импульс не появится и не произойдет ложного переключения триггера 9. Таким образом измеритель надежно защищен от случайных единичных импульсов на Входе. Усилитель 14 усиливает и.мпульсы до амплитуды, нео;бходимой для воздействия на делитель 15 частоты импульсов и фазовый дискриминатор 16. Делитель 15 устроен так же, как и делитель 12 к предназначен уменьшения скорости отра:ботки дрейфа нуля В 20-30 раз по сравнению со скоростью отработки полезного сигнала. Фазовый дискриминатор 16 служит для выявления направления рассогласования моста 1. Формиров-атель 17 импульсов формирует импульсы и через ключ 18 подает их на счетчик 7. Преобразователь 19 служит для преобразования числа, накопленного в счетчике 7, в ток, который отклоняет стрелку показывающего прибора 20.

Измеритель работает следующим образом.

При отсутствии давления металла на валки, т. е. полезного сигнала, триггером управления 9 ;через усилитель мощности 8 все диодные ключи заперты и все сопротивления балансирующей схемы 3 отключены от плеча JRs, в счетчике 7 хранится результат предыдущего измерения; триггером управления 9 ключ 5 открыт, а ключ 18 закрыт. Мост / сбалансирован при помощи сопротивлений балансирующей схемы 2, управляемой соответствующими разрядами реверсивного счетчика 4.

При раз|балансе моста 1, вызванного дрейфом пуля, в измерительную диагональ поступают имоульсы частотой 200 гц, усиливаемые усилителями 13 н 14 и подаваемые на входы делителя 15 и фазового дискриминатора 16. Делитель 15 в 20-30 раз уменьшает частоту следовани1Я илшульсов, и через открытый ключ 5 они поступают на вход реверсивного счетчика 4. В зависимости от знака разбаланса импульсы поступают на «плюсо1вой или «минусовой выходы дискриминатора 16. Эти импульсы воздействуют на триггер 6, который

переводит реверсивный счетчик 4 в режим сложения или вычитания. При плюсовом разбалансе, соответствующем увеличению сопротивления датчика счетчик 4 работает в режиме вычитапия, отсоединяя балансирующие сопротивления схемы 2 от плеча При «минусовом разбалансе счетчик 4 работает в режиме сложения, подсоединяя к плечу Kz балансирующие сопротивления. При наступлеНИИ оаланса импульсы в измерительную диагональ больше не ноступают, и отр аботка прекращается.

Так как дрейф нуля во времени протекает медленно, то измеритель и на малой скорости

успевает отрабатывать возникший при этом разбаланс моста. Поэтому на выходе усилителя 13 амплитуда импульсов не может быть выше порога чувствительности делителя 12, в результате чего на триггер 9 не поступают

импульсы, и он остается в исходном состоянии, поддерживая ключ 5 открытым, а ключ 18 - закрытым.

При подаче металла в валки происходит быстрое нарастание сигнала в измерительной

диагонали моста 1 до относительно большой величины. При этом па выходе усилителя 13 появляются импульсы с амплитудой, большей порога срабатывания делителя 12, имеющего коэффициент деления около 20. Импульс с делителя 12 через открытый триггером 6 ключ 11 переводит триггер 9 в другое положение, з-акрывает ключ 5 и открывает ключ 18. В момент перехода триггера 9 с его выхода посылается импульс сброса на вход счетчика 7 и

стирает хранимую в нем информацию. Одновременно триггер 9 снимает запирающее наирЯжение с диодных ключей схемы 3 и создает возможность индивидуального управления этими ключами со стороны счетчика 7. Импульсы частотой 200 гц с «плюсового выхода дискриминатора 16, сформированные формирователем 17, через открытый ключ 18 поступают на вход нереверсивного счетчика 7. Происходит быстрая отработка полезного сигнала путем подключения к плечу R балансирующих сопротивлений схемы 3 при помощи диодных ключей, унравляемых соответствующими разрядами счетчика 7. Введение в схему дополнительной общей цепи управления

диодными ключами схемы 3 дает воз.люжность использовать счетчик для отработки полезного сигнала, и для накопления и запоминания информаци-и о его величине на время паузы между пропусками. Это исключает необходимость в специальном счетчике памяти, упрощая схему и повышая ее надежность. При наступлении баланса импульсы в измерительнуюдиагональ больше не поступают, и отработка прекращается. При этом накопленное в счетчике 7 число преобразователь 19 преобразует в пропорциональный ему ток, измеряемый показывающим прибором 20.

импульсы на вход счетчика 7 не могут поступать, так как теперь импульсы появляются только на «минусовом выходе дискриминатора 16, а вход формирователя /7 подсоединен только к «плюсовому выходу дискриминатора 16. Импульс с делителя 12 через открытый триггером 6 ключ 10 переводит триггер 9 ъ исходное положение, при котором ключ 5 открывается, а ключ 18 закрьюается. Одновременно с триггера 9 через усилитель 5 подается запир.ающее напряжение на диодные ключи схемы 3. Все ключи закрываются, и схема 3 отключается от моста /. Измеритель переключается в режим медленной отработки дрейфа нуля.

Счетчик 7 сохраняет результаты измерения до следующего пропуска. Это позволяет производить надежный отсчет величины давления металла на валки и в пропусках с малой продолжительностью.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения давления металла на валКи станов периодической прокатки, содержащее тензометрический датчик, включенный в плечо измерительного моста питаемого ком-бинированным напряжением с постоянной и переменной составляющей, схему отработки сигнала и регистратор, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния

дрейфа нуля датчика на точность измерения и повышения надежности, в нем к измерительному мосту присоединены две схемы для раздельной балансировки дрейфа нуля и измерительного сигнала, каждая из которых составлена из постоянных сопротивлений, подключенных параллельно плечал моста через диодные ключи, управляемые соответствующими разрядами счетчиков, один из которых реверсивный через делитель нмпульсов присоединен к измерительной диагонали моста, в выходной ;цепи которой установлен дискриминатор, присоединенный к фазофиксирующему триггеру, на выходе которого параллельно

включены управляющий вход реверсивного счетчика и два параллельно соединенных ключа, к общему входу которых подключен делитель импульсов в измерительной диагонали с заданным порогом срабатывания, а к выходу триггер, управляющий двумя ключами, включенными последовательно счетчикам импульсов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с делью упрощения конструкции при запоминании результатов на время паузы между измерениями, в схему балансировки измерительного сигнала введена дополнительная цепь управления диодными ключами, состоящая нз разделительных диодов и усилителя,

включенного между триггером управления и общим входом разделительных диодов.