Устройство для индикации наличия металла при прокате Советский патент 1977 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться при автоматизации прокатных1станов.

Известны устройства для индикации наличия металла с фотоэлементами, ультразвуковыми и индуктивными датчиками 1, 2.

Недостатком этих устройств является низкая надежность работы в тяжелых условиях прокатного производства (резкие коле6а1шя TeMnepaTipbi, высокая влажность, наличие большого количества па-; ра и металлической пыли и т. п.).

Наиболее близким к дредлагаемому изобретет нию по технической сущности и достигаемому ре. зультату является устройство для индикации наличия металла при прокатке, включающее подводящую трубу с на садкой; направляющую струю воды на металл, источник питания и усилитель 3.

Недостатком этого устройства является невысокая надежность, что обусловлено следующими основными причинами. Электр1гческое сопротивление между трубой и заземленными конструкциями стана при отсутствии металла в контролируемой зоне (сопротивление изоляции) соизмер1Шй с этим же сопротивлением при наличии металла (сопротивление струи) и, следовательно, при незначительном

изменении хотя бы ошюго из них в сторону сближения будут/ггаблюдаться ложные срабатьшашш. Длина участка cipyii, используемого в качестве элемен-, та электрической цегш, достигает сотен м(шш1метров. В то же BpeNm С01 рот1 вле1ше изолшц и трудно поддерживать га определе1-шом уровне в условиях прокатного производства. Кроме того, в oiyme йндакадии горячего металла на его поверхносги при :(1онада1ши струи образуется паровоздушная подушка обладающая|высоким сопротивлега{ем, что еще больше повышает требования к качеству нзоляпии устройства.

Цель изобрете1шя - |повышение надежности индикации наличия металла при прокатке.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно имеет два электрода, разделенных воздушным промежутком, которые подключены к, входу усилителя. Устройство расположено так, что прокатываемый металл находится между

подводящей трубой- с насадкой и электродами. Элекфоды представляют собой проводящие пластины, расположенные в двух схо;упдихся плоскостях. След плоскости одного из электродов находится на поверхности другого электрода. Мшшмалытое

расстояние между электродами соизгу еримо с днаметром струи. Рабочие участки электродов армированы графитом.

При этом используется явление изменения сопротивления между электродами, обусловленное перекрытием воздушного промежутка струей воды. Длина участка струи, используемого в качестве элемента электрической цепи, соизмерима с диаметром струи (4-6 мм).

На фиг. 1.изображено устройство для индика ции наличия металла при прокатке; на фиг. 2 принципиальная схема усилителя.

Устройство имеет подводящую трубу 1 с насадкой 2, которая является источником струи 3, электроды 4 с воздушньш промежутком, подключенные к входу усилителя 5 и источник 6 питания, графитовые вкладьшш 7, которыми армированы рабочие поверхности электродов, сопротивление 8 между электродами, потешдаометр 9, регулирующий чувствительность усилителя, сопротивление 10, которое служит для ограничения тока в цепи транзистора 11 при случайном коротком замыкании электродов.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии раската в контролируемой зоне струя 3 воды, попадая на один из электродов, движется вдоль его поверхности и перекрьшает воздушный промежуток между электродами. Сопротивление 8 определяется удельным сопротивлением воды, перекрьшшей зазрр между электродами. Транзистор И находится в активной области вблизи гранидь насьпцения, а транзистор 12 - в режиме отсечки. Выходное напряжение усилителя но напряжению источника питания.

При появлении раската в контролируемой зоне струя воды прерьтается. Сопротивление 8 в этом случае равно сопротивлению воздушного промежутка. Ток базы транзистора 11 значительно уменьшается и транзистор переходит в состояние, близкое к режиму отсечки. Транзистор Г2 переходит в режим насьпцения. Выходное напряжение равно падению 1ипряжения в открытом транзисторе 12.

Графитовые вкладыши обеспечивают сохранение работоспособности устройства даже при интенсивной коррозии металлических поверхностей электродов.

Предлагаемое устройство обешечивает надежную индикацию налишя металла на наиболее тяжелых по условиям эксплуатации участках технологической линии стана и может способствовать повышению надежности систем автоматизации, в которых используются а1илогич 1ые датчики (системы раскроя и учета проката, системы контроля технологического процесса и т. п.).

Формула изобретения

1.Устройство для индикации наличия металла при прокатке, имеющее подводящую трубу с насадкой, направляющую струю воды на металл, источник питания и усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности индикации, устройство содержит два электрода, разделенных воздушным промежутком, которые подключеkbi к входу усилителя, причем устройство расположено так, что прокатьтаемый металл находится между подводящей трубой с насадкой и электродами.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды представляют собой проводяпще пластины, расположенные в двух сходящихся плоскостях; минимальное расстояние между электродами соизмеримо с диаметром струи, причем след плоскости, в которой расположен )дин из электродов, находится ш поверхности плоскости, в которой расположен другой электрод.

3.Устройство по пп. 1, 2, отличающеес я тем, что рабочие участки электродов армированы графитом.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N 286934, кл. В21 В 37/00, 1967.

2.Патент ФРГ If 1284137, кл. 43а-42/20,1968.

3.Авторское свидетельство СССР № 395137, кл. В 21 В 37/00, 1970.

iA-i2t

Фиг.2