Устройство для измерения натяжения полосы Советский патент 1974 года по МПК G01L5/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерения натяжения полосы в устройствах автоматики нрокатных станов.

Известное устройство для измерения натяжения полосы, содержащее измерители усилий, сумматор, соединенный с измерителями усилий, источник переменного наиряжения, фазовращатели, нодключеиные к нсточнику неременного напряжения, фазовый детектор и измерительное устройство, имеет иедостаточную точность.

Цель изобретения - повысить точность измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено модуляторами, входы которых соединены с выходами сумматора и фазовращателей, донолнительным сумматором, вход которого соединен с выходами модуляторов, и выходы - с входом детектора, и дополнительным преобразователем, вход которого соединен с выходом детектора, а выход - с входом измерительного устройства и входом первого сумматора.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма сил.

Устройство для измерения натял ения полосы содержит измерители усилий 1 и 2, соединенные с сумматором 3. который соединен с

модуляторами 4 и 5. Источник переменного напряжения б подключен к фазовращателям 7 и 8, связанным со вторым сумматором 9, который подключен к детектору 10, соединенному с преобразователем 11, выход которого имеет связь с измерительным устройством 12 и первым сумматором 3.

Полоса 13 металла огибает измерительный ролик 14 и поступает на моталку 15. Измерители усилий 1 и 2 закреплены на опорной плите 16 с помощью шарниров 17 и 18. Угол .между осями чувствительности измерителей равен 90°.

Сдвиг фаз между напряжениями фазовращателей 90°.

Устройство работает следующим образом.

При прокатке на участке клеть - моталка угол намотки на барабан моталки постоянно изменяется, в связи с чем измерение натяжений возможно двумя измерителями усилий 1, 2, расположенными в опорах измерительного ролика.

Аналитическая зависи.мость между усилиями на измерителях 1, 2 и натяжением есть линейная функпия, получаемая из схемы сил, действующих в узле измерения (см. фиг. 2) при проецировании их на оси к, у.

af, -f ftfj cS - S Sin j

(1) dF, -f eF, -f fS S cos /

30

где а, b, с, d, е, f-постоянные коэффициенты, величины которых оиределяются конструкцией датчика и стана и представляют собой тригонометрические функции постоянные углов сб, р, гр, Y; / - переменный угол отклонения полосы из выбранного фиксированного ианравления.

В частном случае, если измерители усили| 1 расположены взаимно перпенднкулярно и осн координат X и у совпадают с их нанравлепиями, уравнения упрощаются:

cF, +kS - Ssinj mFj -}- nS S cos У

На вход первого сумматора 3 поступают выходные нанряжепия измерителей усилий 1, 2, пропорциональные силам FI и FZ, и напряжение с преобразователя 11, нронорциопальиое S. После сложения напряжений с соответствующими коэффициентами сумматор 3 формирует два напряжения - одно пропорционально Ssin/, другое - Scosj. Следующий этап - модуляция - превращение постоянных нанряжений Ssin/ и Scosj в векторы, сдвинутые один относительно другого на 90°. Эгу операцию выполняют модуляторы 4 и 5 соответственно с сипхронизацией от фазовра1дателей 6 и 7, вырабатывающих два импульсных напряжения, сдвинутые по фазе на 90° одпо относительно другого. Выходные напряжеппя

модулятора суммируются во втором сумматоре 9, фильтруются и через детектор 10 Haiiденная сумма, нронорциональная натяжени полосы, подается на вход преобразователя 11 с большим коэффициентом усилия, где сигнал натяжения нреобразуется до стандартного значения. Преобразователь питает измерительное устройство, а также первый сумматор, что, кроме стабилизации системы, обеспечивает решение системы уравнений (1).

Предмет изобретеиия

Устройство для измерения натяжения полосы, содержащее измерители усилий, сумматор, соединенный с измерителями усилий, источник переменного напряжения, фазовращатели, фазовый детектор и измерительное устройство, подключенные к источнику неременного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, оно снабжено модуляторами, входы которых соединены с выходами сумматора и фазовращателей, дополнительным сумматором, вход которого соединен с выходами модуляторов, а выходы - с входом детектора, и дополнительным преобразователем, вход которого соединен с выходом детектора, а выход - с вxoдo t

измерительного устройства и входом первого сумматора.

ие 1