Изобретение относится к .автоматизации прокатного производства в черной и цветной металлургии.
Известен способ автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, заключающийся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости выходящей из валков полосы излучают дополнительную импульсную волну ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедщую через полосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно значения ее при номинальной толщине полосы и иснользуют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основных колебаний 1.
Обеспечивая высокую производительность, данный способ имеет недостатки, обусловленные разовостью замеров принятого сигнапа на эталонном образце номинальной толщины и изменением амплитуды самого импульсного излучения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической суидности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования толщины, полосы на прокатном стане, содержащее устанавливаемые вблизи валков прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы излучающий и приемный акустический преобразователи, последовательно соеданеиные усилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок импульсный генератор, один из выходов, соединенный с управляемым входом селектора, соединенный с другим его выходом усилитель мощности, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор, соединенный с его выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенный с его выходом индикатор. Управляющее воздействие, снимаемое с выхода дифференциального блока, используется для воздействия на источник непрерывных ультразвуковых колебаний, акустически связанный с валками прокатного стана через регулятор их чмплитуды . Ввод и регулирование мощных 37 ультразвуковых колебаний в зоне деформации значительно повышает точность регулирования, обеспечивая более узкое поле допусков прокатной продукции по толщине, а использование акустического формирования воздействия обеспечивает высокое быстродействие формирователя 1. Недостатками данного устройства являются погрешности, обусловленные нестабильностью .излучения, вызванного непостоянством пьезомодуля, что дает пониженный верхний предел диапазона по толщине проката, при котором сохраняется стабильность воздействия. Цель изобретения - повышение точности верхнего предела формирования воздейстэия по толщине выкатываемой полосы. Цель достигается тем, что производят непрерывное измерение амплитуды излученной импульсной волны и сравнивают ее с прошедш через полосу импульснойволной, а также тем, что устройство для осуществления способа по данному изобретению снабжено злектрически последовательно соединенными вторым приемным акустическим преобразователем с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучающим преоб разователем, усилителем с высокоимпедансным входом и полосовым фильтром, подключенным к пиковому детектору. На чертеже схематически изображено устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане. Устройство содержит излучающий и приемный акустический преобразователи 1 и 2, устанавливаемые вблизи валков 3 и 4 прокатного стана по сторонам выкатываемой полосы 5, последовательно соединенные приемный, усили, тель 6, подключенный к приемному преобразователю, селектор 7 и дифференциальный блок 8, импульсный генератор 9, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора 7, соединенный с другим его выходом усилитель мощности 10, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор 11 соединенный с его выходом аттенюатор 12, вы ходом подключенный ко второму входу дифференциального блока 8, с выхода которого снимается в С APT управляющее воздействие 13 и соединенный с зтим выходом индикатор 14. Формирователь снабжен также электрически по следовательно соединенным вторым приемным акустическим преобразователем 15 с размерами, меньшими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемых между полосой 5 и излучающим пре образователем 1, усилителем 16 с высокоимпе данным ВХОДОМ и полосовым фильтром 17, подключенным к пиковому детектору 11. Сущность описьгоаемого способа автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане и принцип действия устройства для осуществления этого способа заключается в следующем. Перед началом прокатки полосы устанавливаются требуемые значения натяжения и раствора валков 3 и 4 посредством регуляторов (на чертеже не показаны). Толщину выкатываемой полосы 5 регулируют, изменяя с помощью регулятора (на чертеже не показан), на который поступает управляющее воздействие 13, раствор валков либо амплитуду мощных непрерывных ультразвуковых колебаний 18, поступающих на валки. В последнем случае для снижения толщины металла амплитуду увеличивают, а для увеличения - уменьшают. В процессе регулирования толщины в воздухе в зоне, находящейся вблизи валков прокатного стана (например у нижнего валка 3), по нормали к плоскости выходящей из валков полосы излучают посредством акустического преобразователя 1 импульсн то волну 19 ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей и некратной частоте непрерывных колебаний 18, налагаемых на валки. Возбуждение излучающего преобразователя 1 осуществляется импульсами генератора 9, поступающими с большой скважностью через усилитель мощности 10. Приемный преобразователь 2, в качестве которого использован преобразователь, , аналогичный преобразователю 1, производят прием в воздухе прошедшей через полосу импульсной волны в зоне у второго валка и преобразует его в импульсный злектрический сигнал, который через усилитель 6 поступает в селекторный блок 7, управляемый импульсами генератора 9. В блоке 7 сигнал, несущий информацию о толщине материала, отделяется от реверберационных помех и поступает затем в дифференциальный блок 8. В последний поступает также опорный сигнал аттенюатора 12, по амплитуде равный сигналу блока 7 при номинальной толщине выкатываемой полосы. Разностный сигнал 13 (представляющий собой управляющее воздействие) с дифференциального блока 8 поступает в регулятор прокатного стана (на чертеже не показан) для обратно направленного изменения амплитуды непрерывных колебаний 18, налагаемых на валок 3. При этом, если толшина уменьщается, то увеличение амплитуды импульсной волны, поступающей в преобразователь 2, воздействует через дифференциальный блок 8 и регулятор на уменьшение амплитуды мощных непрерывных колебаний, возвращая толщину выкатываемой полосы к ее номиналу. При увеличении этой толщины сверх номинала, имеет место обратное воздействие импульсной волны. Некратность частот, т.е. неравенство частоты импульсной волны какой-либо из высших гармоник непрерывных колебаний, совместно с импульсным излучением преобразователя 1 и временной селекцией в блоке 7 позволяет повысить помехоустойчивость разностного сигнала относительно акустических наводок со стороны основных колебаний и реверберации, обусловлен ной многократными отражениями между повер костями полосы 5, излучателя 1 и приемника 2. Формирование опорного сигнала осуществля ется пиковым детектором 11 из импульсов второго акустического малогабаритного приемного преобразователя 15, установленного между полосой 5 и излучателем 1, после усиления и фильтрации в усилителе 16 и передачи через узкополосный фильтр 17. Эти импульсы преобразуются в напряжение постоянного тока равное их амплитуде. Из зтого напряжения в аттенюаторе устанав ливается опорный сигнал, по амплитуде равный информативному сигналу на выходе селекторного блока 7, соответствующему заданному номиналу толщины полосы. В аттенюаторе 12 предусматривается требуемое количество переключаемых положений, соответствующих требуемым номиналам толщины. В каждом из этих положений аттенюатор, тарируется при настройке системы по образцам полосы с задан ными параметрами. Тарировка производится до нулевого показания индикатора 14. При таком формировании опорного сигнала до минимума сводятся погрешности, обусловленные не постоянством пьезомодуля пьезоэлемента излучающего преобразователя ультразвуковых им пульсов, что позволяет повысить точность и верхний предел диапазона воздействия по толщине выкатываемой полосы. Формула изобретения 1. Способ автоматического регулирования т щины полосы на прокатном стане, заключающи ся в том, что вблизи валков прокатного стана в воздухе по нормали к плоскости, выходящей из валков полосы излучают дополнительную Чмпульсную волну ультразвуковых колебаний с частотой, превышающей частоту основных колебаний, налагаемых на валки, принимают в воздухе прошедшую через полосу импульсную волну, определяют изменение амплитуды этой волны относительно значения ее при номинальной толщине полосы и используют разностный сигнал для обратно направленного изменения амплитуды основных колебаний, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности верхнего предела формирования .воздействия по толщине выкатываемой полосы, производят непрерывное измерение амплитуды излученной импульсной волны и сравнивают ее с прошеди;ей через полосу импульсной волной. 2. Устройство по п. 1, содержащее устанавливаемые вблизи валков прокатного стана по сторонам выкатьшаемой полосы, излучающий и приемный акустические преобразователи, последовательно соединенные усилитель, подключенный к приемному преобразователю, селектор и дифференциальный блок, импульсный генератор, одним из выходов соединенный с управляемым входом селектора, соеданенный с другим его выходом усниитель мощности, подключенный к излучающему преобразователю, пиковый детектор, соедттенный с его выходом аттенюатор, выходом подключенный ко второму входу дифференциального блока и соединенньш с его вьькодом индикатор, отличающееся тем, что, с целью расщирения верхнего предела воздействия по толщине выкатываемой полосы, оно дополнительно снабжено электрически последовательно соединенными вторым приемным акустическим преобразователем с размерами, меньщими длины волны излучаемых импульсных ультразвуковых колебаний, устанавливаемым между полосой и излучающим преобразователем, усилителем с высокоимпедансным входом и полосовым фильтром, подключенным к пиковому детектору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 535124, кл. В 21 В 37/02, 1975.
