Устройство для измерения длины перемещаемого валками проката Советский патент 1979 года по МПК G01B7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ПЕРЕМЕЩАЕМОГО ВАЛИКАМИ ПРОКАТА

i

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известно устройство для измерения длины перемещаемого валками проката, содержащее два датчика наличия проката, установленных на фиксированном расстоянии один от другого на пути перемещения проката, датчик фиксации проката по оси валков, перемеа1ающих прокат, датчик импульсов, приводимый ,от этих валков, соединенный с ним счетчик импульсов н вычислительный блок для определения длины проката как отношения всего количества импульсов, приходящегося на полную длину проката, к количеству импульсов, приходящемуся на расстояние, ограниченное датчиками наличия проката (1|. Это устройство имеет невысокую точность намерения в связи с погрешностями измерения расстояния между датчиками наличия проката.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для измерения длины перемещаемого валками проката f2, содержащее дза датчика наличия проката, размещенных на фиксированном расстоянии один от другого на пути перемещения проката, тахогенератор, приводимый от валков, перемещающих прокат, корректор напряжеиня тахогенератора с управляющим входом, установленный на выходе тахогенератора, преобразователь напряжения в частоту импульсов, у которого информационный вход соедннен с выходом корректора напряжения, а управляющий вх,од - с датчиком наличия проката, размещенным первым по/ направлению перемещения проката, счетчик длины проката и блок отсчета эталонной длины, счетные входы которых соединены с выходом преобразователя напряжения в частоту импульсов, н установленный на управляющем входе корректора напряжения блок определения величины коррекции по интервалу времени между сигналами на двух его входах сравнения, соединенных соответственно с выходом блока отсчета эталонной длины и выходом второго датчика наличия проката. В этом известном устройстве при помощи

тахогенератора и преобразователя напряжения в частоту импульсов формируется послсдоватеу1ьность импульсов, частота которых пропорциональна скорости перемещения проката.Эти импульсы подпюгся в счетчик длины проката и Гкюк отсчет;) эталонной длип1 1, который. выра6;т.1Г1ает выходно11 сигпал после отсчета заданного количества импульсов, соответствуюн1его эталонному расстоянию между датчиками наличия проката. При этом начало отсчета длипЕ 1 проката и эталонного расстояния определя(тс:я пыходн1 1м сигналом первого датчика н.нличня проката, формуемым в момент, когда этот датчик фиксирует наличие переднего конца проката. Блок определения величины коррекции вырабатывает значение поправки по интервалу времени между указанным выходным сигналом блока отсчета эталонной длины и выходным сигналом второго датчика наличия проката, формируемым в момент, когда этот датчик фиксирует наличие переднего конца проката. Надежная поправка подается на управляющий вход корректора, который вносит эту поправку в выходное, напряжение тахогенератора и тем самым - в частоту импульсов. Таким образом, в известном устройстве производится коррекция частоты импульсов по времени перемещения проката эталонного расстояния между датчиками наличия проката.

Недостаток этого известного устройства. заключается в невысокой точности измерения, что обусловлено введением поправки в частоту импульсов один раз на длину проката и только на его начальном отрезке, равном эталонному расстоянию между датчиками наличия проката. Вследствие этого погрешность измерения увеличивается с увеличением длины проката и может стать недопустимо большой при измерении проката на станах бесконечной прокатки. При этом йа-вСЛйчину погрёШ110сти оказывают Влияние изменение соответствия круговой скорости валка и линейной скорости проката, вызываемое, например, изменением скорости выдавливания металла из-за непостоянства температуры проката по его длине; изменение проскальзывания валка относительно проката; нелинейность характеристик тахогенератора и преобразователя напряжения в частоту импульсов; непостоянство скорости прокатки; изменение диаметра валка при измерении проката на станах бесконечной прокатки.

Цель изобретения - повышение точности измерения длины проката во всем диапазоне скоростей прокатки и при непостоянстве скорости прокатки.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено двумя датчиками структурных неоднородностей проката, размещенными на базовом расстоянии один от на пути перемещения проката, и установленным на выходах этих датчиков идентификатором, неоднородности, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом блока отсчета эталонной длины, и два .да, первый из которых служит для фиксации

момента обнаружения неоднородности перBi.iM по направлению перемеТцения проката датчиком неоднородности, а второй служит для фиксации момента обнаружения той же неоднородности вторым датчиком неоднородности. Блок отсчета эталонной длины выполнен с дополнительным управляющим входом, соединенным с первым выходом идентификатора неоднородности, а блок опреде:тепия величины коррекции выполнен с дополнительным входом сравнения, соединенным со вторым выходом индентификатора неоднородности.

Идентификатор неоднородности содержит селектор длительности выходного сигнала первого датчика неоднородности с двумя в)1ходами, первый из которых служит для фиксации момента обнаружения неоднородности первым датчиком неоднородности, а второй- для выдачи значения длительности селектированного сигнала, измеритель длительности выходного сигнала второго датчика неоднородности, двухвходовой компаратор, у которого один вход соединен со вторым выходом селектора, другой вход - с выходом измерителя длительности йыходного сигнала второго датчика неоднородности, а выход служит для фиксации момента обнаружения вторым датчиком неоднородности той же неоднородности, которая обнаружена первым датчиком неоднородности, два двухвходовых клапана, у .одного из которых информационный вхоа соединен с первым датчиком неоднородКости, а выход - Свходом селектора, у другого клапана информационный вход соединен со вторым датчиком, а выход - с входом указанного измерителя длительности, причем управляющие входы этих клапанов соединены с управляющим входом идентификатора неоднородности.

На чертеже представлена схема предлагаемго устройст1ва.

Предлагаемое устройство содержит два датчика 1 и 2 наличия проката 3, размещенных на расстоянии , один от другого на пути перемещения проката, тахогенератор 4, приводимый от валков 5, перемещающих прокат, корректор 6 напряжения с управляющим входом 7, установленный своим информационным входом 8 на выходе тахогекератора 4, преобразователь 9 напряжения в частоту импульсов, у которого информационный вход 10 соединен с выходом корректора 6, а управляющий вход П - с датчиком 1, счетчик 12 длины проката 3 и блок 13 отсчета эталонной длины, счетные входы которых соединены с выходом преобразователя 9, установленный на управляющем входе 7 корректора б блок 14 определения величины коррекции с входами 15, 16 сравнения 17 два датчика 18 и 19 структурных неоднородностей проката, например, температурных неоднородностей, размещенных на базовом расстоянии li один от другого, и установлеиный на выходах датчиков 18 и 19 гчдеитифнкатор 20 неоднородности, имеющий управляющий вход 21, соединенный с выходом блока 13, дна выхода 22, 23. из которых выход 22 служит для фиксации момента обнаружения неоднородности датчиком 18. а выход 23 служит для фиксации момента обнаружения той же неоднородности датчиком 19. Блок 13 выполнен с дополнительным управляющим входом, соединенным с выходом 22 идентификатора 20. и снабжен аппаратурой (на чертеже не показана) для выработки на своем выходе дополнительных управляющих сигналов отсчета. Основные входы 15 и 16 сравнения блока 14 соединены с выходами блока 13 и датчика 2 соответственно. Дополнительный вход 17 сравнения блока 14 соединен с выходам 23 идентификатора 20. Блок 14 служит для определения величины коррекции по интер. валу времени между сигналами на его входах 15 и 16 и по интервалу времени между сигналами на его входах 15 и 17. Идентификатор 20 содержит селектор 24 длительности выходного сигнала датчика 18 с выходами 22. 25, из которых выход 22 служит для фиксации момента обнаружения неднородности датчиком 18. а выход 25 - для выдачи значения длительности селектированного сигнала в изме4)итель 26 длительности выходного сигнала датчика 19, двухвходовой компаратор 27. у которого один вход соединен с выходом 25 селектора .24. другой вход - свыходом измерителя 26, а выход 23 служит для фиксации момента обнаружения датчиком 19 той же неоднородности, которая обнаружена датчиком 18, и два двухвходовых клапана 28 и 29. Управляющие входы клапанов 28 и 29 соединены с выходом блока 13. У клапана 28 информационный вход соединен с датчиком 18, а выход - с информационным входом селектора 24. У клапана 29 информационный ВХОД соединен с датчиком 19, а выход - с информационным входом измерителя 26. Кроме того, управляющие входы селектора 24 и измерителя 26 могут быть соединены с выходом преобразователя 9. Устройство работает следующим образом.. Прокат 3 перемещается валками 5 в направлении от датчиков 1. 18 к датчикам 2, 19. Приводимый валками 5 тахогенератор 4 вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости перемещения проката. Это напряжение через корректор 6 подается в преобразователь 9. Когда передний конец проката зафиксируется датчиком 1, последний включает преобразователь 9, преобразую щий напряжение на выходе корректора 6 в частоту импульсов, пропорциональную скорости проката. Эти имПульсы поступают на счетные входы счетчика 12 длины проката и блока 13 отсчета эталонной длины. В описываемом устройстве осуществляется два вида коррекции напряжения тахогенератора 4: коррекция на начальном отрезке проката 3, имеющем длину U от переднего конца проката 3 и коррекция на остальной длине проката. Первый из указанных видов коррекции осуществляется следующим образом. Блок 13 подсчитывает заданное количество импульсов преобразователя 9. соответствующее эталонной длине К. после отсчета этого количества подает сигнал на вход 15 блока 14. Когда передний конец перемещаёмого проката фиксируется датчиком 2, после4ний подает сигнал на вход 16 блока 14. Этот блок определяет знак величины коррекции по тому, какой из сигналов на его входах 15 и 16 поступил раньще, и значение величины коррекции по интервалу времени между этими сигналами. Полученная в блоке 14 величина коррекции подается на вход 7 корректора 6, который производит коррекцию напряжения на входе 10 преобразователя 9 и тем самым вносит поправку в поток импульсов преобразователя 9. Например, если сначала поступает сигнал на вход 15, а затем - на вход 16, то зто означает, что частота импульсов пре.образоват ля 9 высока, и корректор 6 уменьшает напряжение на входе 10 на ве.тичину, пропорциональную интервалу времени между сигналами на входах 15 и 16. Р.с.ти сиачала поступает на вход 16, а затем на вход 15, то корректор 6 увеличивает напряжение на входе 10. Если сигналы на входах 15 и 16 появляются одновременно, то коррекции напряжения на входе 10 не производится. Второй из указанных видов корректировки осуществляется многократно по длине проката 3 после выполнения первого вида корректировки. По окончании очередной корректировки, а в первый раз - после выполнения первого в„да корректировки блок 13 вырабатывает сигнал, открывающий клапан 28. При обнаружении структурной неоднородности датчиком 18 сигнал с его выхода через клапан 28 подается в селектор 24, который измеряет длительность этого сигнала при помощи, например, импульсов преобразователя 9. Далее селектор 24 сравнивает измеренную длительность сигнала с заранее выбранными допустимыми значениями и селектирует этот сигнал по его длительности. Так, если длительность сигнала допустима, то значение запоминается, например, в селекторе 24 и подается с выхода 25 селектора на вход компаратора 27. Одновременно с этим на выходе 22 селектора 24 вырабатывается импульс начала отсчета, включающий блок 13 на отсчет количества импульсов, соответствующего длине 1г между датчиками 18 и 19. После этого клапан 28 закрывается сигналом от блока 13.

При приближении неоднородности проката, обнаруженной датчиком 18, к датчику 19 в процессе перемещения проката блок 13 открывает клапан 29. Далее, когда эта неоднородность обнаружена датчиком 19, сигнал с его выхода передается через клапан 29 в измеритель 26, который измеряет длителькость этого сигнала, например, путем подсчета импульсов преобразователя 9, и подает измеренное значение длительности на вход компаратора 27. Если значения длительности, подаваемые на входы компаратора 27 от селектора 24 и измерителя 26 совпадают с заданной точностью, то компаратор 27 вырабатывает выходной сигнал, подаваемый на вход 17 блока 14. После отсчета количества импульсов, соответствующего эталонной (базовой) длине 1а, блок 13 подает сигнал на вход 15 блока 14, а затем закрывает клапан 29 и открывает клапан 28. Блок 14 определяет знак и значение величины коррекцй и по очередности поступления сигналов на входы 15 и 17 и по интервалу времейн между моментами поступления этих сигналов. Далее величина коррекций передается из блока .14 в корректор 6, который корректирует, напряжение на входе 10 преобразователя 9. Затем при обнаружении следующей неоднородности датчиком 18 описанный процесс коррекции повторяется.

Предлага1 мое устройство благодаря введеяию второго вида коррекции при помощи датчиков 18, 19 структурных неоднородностей проката и идентификатора 20 неоднородности позволяет существенно повысить точность измерения и вследствие этого может быть использовано для измерения длины проката на станах бесконечной прокатки.

Формула изобретения

величины коррекции по интервалу времени между сигналами на двух его входах сравнения, соединенных соответственно с выходом блока отсчета эталонной длины и выходом второго датчика наличия проката, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя датчиками структурных неоднородностей проката, размещенными на базовом расстоянии один от другого на пути перемещения проката, и установленным на выходах этих датчиков

идентификатором неоднородности, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом блока отсчета эталонной длины, и два выхода, первый из которых служит для фиксации момента обнаружения неоднородности первым по направлению перемещения проката датчиком неоднородности, а второй служит для фиксации момента обнаружения той же неоднородности вторым датчиком неоднородности, блок отсчета эталонной длины выполнен с дополнительным управляющим входом, соединенным с первым выходом идентификатора неоднородности, а блок определения величины коррекции выполнен с дополнительным входом сравнения, соединенным со вторым выходом идентификатора нео днородности.

0 той же неоднородности, которая обнаружена первым датчиком неоднородности, два двухвходовых клапана, у одного из которых информационный вход соединен с первым датчиком неоднородности, а выход - с входом селектора, у другого клапана информационный вход соединен со вторым датчиком, а выход - с входом указанного измерителя длительности, причем управляющие входы этих клапанов соединены с управляющим входом идентификатора неоднородности.

РГсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ Х 1773432, кл. G 01 В 7/04, 1973.