Устройство для измерения длины проката Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

t

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения длины изделий в прокатном производстве метал-с лургической промышленности или, например, при формировании стекла.

Известно устройство для измерения длины проката, содержащее датчики, установленные на равных расстояниях jg один от другого вдоль транспортного рольганга,Jгенератор импульсов, счетчики импульсов, ключи управления и сброса счетчиков импульсов и вычислительный блок (X

Недостатками известного устройст- ва являются невысокая точность измерения и невозможность измерения длины в процессе прокатки.

Наиболее близким по техничес --20 кой сущности к изобретению является устройство для измерения длины проката, содержащее первый датчик положения проката, установленный на фиксированном расстоянии от оси 25 валков по направлению движения проката, второй датчик положения проката, расположенный на фиксированном рассостоянии от первого датчика в направ. лении, противоположном HanpaaJieH o.движения проката,датчик наличия проката, датчик импульсов,механически связанный с валками, счетчик импуЛьсов, счетный вход которого соединен с выходом датчика импульсов, а первый управляющий вход - с выходом второго датчика положения проката, элемент И, первый вход которого соединен с выходом датчика наличия проката, второй вход соединен с выходомдатчика импульсов, а третий вход - с выходом первого датчика положения проката, блок умножения, генератор импульсов и суммирующий счетчик импульсов 2 .

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность измерения вследствие отсутствия учета влияния изменения обжатия металла в процессе прокатки.

Целью изобретения является повышение точности измерения длнны проката.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дополнительными датчиками положения проката, установленными за первым датчиком положения проката в направлении движения через одинаковые промежутки длины, .равные расстоянию между первым и .вторым датчиками положения проката, блoком коммутации, входы которого соедннены с выходами соответствующих дополнительных и первого датчиков положения проката, а первый выход соединен со вторым управляющим входом счетчика импульсов, блоком ключей-, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока коммутации,сиг (Нальные входы соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов,а управлякяций выход соединен с четвертым входом элемента И, регистром, сигнальные входы которого соединены с соответствующими сигнальными выходами блока ключей, управляющий.вход соединен с третьим выходом блока коммутации, а выход соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом элe мента И, блоком управления, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока коммутации, второй вход соединен с выходом второго датчика положения проката, а первый выход соединен с управляющим входом генератора импульсов, селектором, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, :второй вход соединен со вторым выходом блока управления , третий вход соединен с выходом блока умножения, а выход соединен с входом суммирукяцего счетчика импульсов, счетчиком импульсов с памятью переполнения, первый вход которого соединен с выходом селектора, второй вход соединен с выходом второго датчика положения проката, третий вход соединен с выходом блока . коммутации, а выход соединен с третьим входом блока управления.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит первый датчик 1 положения проката, второй датчик 2 положения проката, датчик 3 наличия проката, датчик 4 импульсов, дополнительные датчики 5 положения проката, блок 6 коммутации, входы которого соединены с выходами соответствующих дополнительных датчиков 5 положения проката и датчика 1, счетчик 7 импульсов, блок 8 ключей, регистр 9, элемент 10 И, блок 11 умножения, соединенный входами соответственно с выходом элемента 10 И и с выходом регистра 9, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, селектор 14, соединенный входами соответственно с выходом генератора 13 импульсов и выходом блока 12 управления, счетчик 15 импульсов с памятью переполнения и суммирующий счетчик 16 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Измерение длины производится при прохождении проката через валки, начиная с момента фиксации переднего края проката датчиком 2, когда его

сигнал разрешает подсчет в счетчике 7 импульсов с Датчика 4. Сигнал с датчика 2 поступает также на первый вход 15, устанавливая его в исходное состояние и записывая в нем 5 число (Е - Ц), где Е - емкость счетчика 15; 1 -базовая длина, которая выбирается, исходя из минимальной длины проката. Этот же сигнал с датчика 2 непосредственно поступает на

второй вход блока 12 управления. При этом сигнал с первого выхода блока 12 управления запускает генератор 13 импульсов, выходной сигнал которого, пройдя через селектор 14 импульсов,.

с поступает одновременно в счетчики 15 и 16. Поскольку в счетчике 15 предварительно записано число (Е-1), то переполнение произойдет после поступления на его первый, вход количества импульсов, численно равного

0 значению 1. Импульс переполнения в счетчике 15 запоминается и подается на третий вход блока 12 управления. При этом сигнеш с выхода блока 12 выключает генератор 13 импульсов. В результате этой операции в суммирующий счетчик 16 будет записано число, соответствующее значению Ц.В момент фиксации переднего края проката первым датчиком 5 положения проката,

0 его сигнал, поступив в блок 6 коммутации, сначала устанавливает i5eгистр 9 в исходное состояние, затем, через время задержки t , посредством ключевой схемы 8 Производит перезапись в регистр 9 информации из счетчика 7 (числа импульсов N с датчика 4, зафиксированного счетчиком 7 за время прохождения прокатом расстояния 12 между датчиками 2 и 1} и через время Зёшержки tу сбрасывает счетчик

7. Задержка Z z больше t на время длительности переходных процессов, которые проходят при записи информации в регистр 9.

5 Сигнал с датчика 1 открывает элемент 10 И, разрешая прохождение импульсов с датчика 4 на первый вход блока 11 умножения. На второй вход блока 11 умножения поступает код чиQ ела N с выхода регистра 9, который сохраняется до тех пор, пока прокат проходит второй участок 1 j, между датчиком 1 и первым дополнительным датчиком 5. Одновременно счетчик 7 насчитывает новое значение N.KOTO рое в момент фиксации переднего края проката вторым дополнительным датчиком 5 будет равно N ji и также перепишется в регистр 9 вместо значения Nf.no мере продвижения проката и фиксации его переднего края дополнительными датчиками 5 описанные выше процессы, протекающие в блоках 6,7,8 и 9 будут повторяться.

Блок 11 умножения в это время произбодит масштабирование импульсов, датчика 4 в соответствии с выражениемВ --K,-;f4N, .ia...M . Ч N. Х2 N , где NX; NX.J.. . NX| -числа импульсов на входе блока 11 при прохождении пе редним краем проката участков 1, ; N. j - числа импульсов, зафикси ванные счетчиком 7 при прохождении т же участков. т,, Wj,. - ж - масштабн коэффициенты, соответствующие тем же участкам, В момент фиксации проката датчиками положения, начиная с датчика 1, сигналы с них поступают через блок коммутации на второй вход счетчика 15,устанавливая его в исходное состояние и затем записывая в него чис ло (Е - 1а).Масштабированные импульсы длины 1 с выхода блока 11 через селектор 14 импульсов поступают одновременно в счетчики 15 и 16. Поскольку в счетчик 15 предварительно записано число (Е -) , то переполнение его произойдет после поступления количества импульсов, численно разного значению 12. Поскольку масштабный коэффициент m на весь участок измерения Р принимается постоянным и в какой-то степени отличается от действительног текущего масштаба, к кюменту фиксации проката очередным датчиком 5 положения в счетчик 15 с выхода блока 11 может поступить количество импуль сов 1х .неравное значению 1 Это обусловлено погрешностью усреднения. С помощью блоков 12,13 и 14 произ водится периодическая коррекция числа импульсов 1X, поступающих с выхода блока 11 на вход счетчиков 15 и 16.Если к моменту фиксации проката дополнительным датчиком 5 положения в счетчик 15 должно поступить число импульсов 2 ,то сигнал переполне ния счетчика 15 в момент отсчета 1х 11 поступает на третий вход блока 12. При этом с блока 12 на управляющий вход селектора 14 импульсов поступает сигигш, запрещающий поступление в счетчики 15 и 16 импульсов 2, превышающих значение l. Запрет будет действовать до момента фиксации переднего края проката дополнительны датчиком 5 положения проката. Сигнал с датчика 5 через блок 6 устанавлива ет счетчик 15 в исходное состояние иснова записывает число (Е - 12)1 также поступает на вход блока 12.При этом прекращается действие его сигнала на управляквдем входе Селектора 14 импульсов, и подсчет импульсов 1х в счетчиках 15 и 16 будет происходить описанным вьоае образом. Если к моменту фиксации проката дополнительным датчиком 5 положения в счетчик 15 поступит импульсов |1 I 2, ,то будет произведена корректировка информации счетчиков 15 и 16/ Так как сигнал переполнения с вьлхода счетчика 15 в блок 12 еще не поступил, то сигнал с выхода блока 6, соответствующий моменту срабатывания датчика 5, пройдя через блок 12 запускает генератор 13. Импульсы с генератора 12 через селектор 14 поступает в счетчики 15 и 16 для дозаписи числа, недостающего до значения Р После дозаписи недостающих импульсод сигнал переполнения счетчика 15 через блок 12 выключает генератор 13 импульсов . Селектор 14 импульсов производит также разделение импульсов, поступающих в счетчики 15 и 16 одновременно с блока 11 и генератора 13 импульсов. В момент фиксации проката остальными дополнительными датчиками 5 положения проката описанные выше процессы повторяются. Измерение заканчивается в .момент выхода проката из валков. При этом сигнал с датчика 3 закрывает элемент 10 И, прекращая работу блока 11 умножения . Данное устройство позволяет производить измерение длины изделия в процессе его прокатки с повышенной точностью. Результаты измерений текущей координаты движения проката и его конечной длины, получаемые с помощью данного устройства, не несут в себе погрешности, обусловленной изменением величины обжатия металла с процессе прокатки. Формула изобретения Устройство для измерения длины проката, содержащее первый датчик положения проката, установленный на фиксированном расстоянии от оси валков по направлению движения проката, второй датчик положения проката, расположенный на фиксиЕЮванном расстоянии от первого -датчика в направле НИИ,противоположном направлению движения проката, датчик наличия прока : та, датчик импульсов, механически связанный с валками, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом датчика импульсов, а первый управляющий вход с выходом второго датчика положения проката, элемент И, первый вход которого соеинен с выходом датчика наличия проката, второй вход соединен с выходом атчика импульсов, а третий вход -с выходом первого датчика положения проката, блок умножения, генератор импульсов и сумг1ирующий счетчик импульсов, отличающеес.я тем, что, с целью повышения точности изерения, устройство снабжено дополнительными датчиками положения проката, установленными за первым дат- , чиком положения проката в направлении движения через одинаковые промежутки длины, равные расстоянию между первым и вторым датчиками положения проката, блоком коммутации, входы которого соединены с выходами соответствующих дополнительных и первого датчиков по ложенкя проката, а первый выход соединен со вторым управляющим входом счетчика импульсов, блоком ключей, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока ко 1мутации, сигнгшьные входа соединены с соответствунидими вьЬсодами счетчика импульсов, а управляющий выход соединен с четвертым входом элемента И, регистром, сигнальные входы которого соединены с соответствующими сигнальными выходами блока ключей, управляющий вход соединен с третьим выходом блока коммутации, а выход соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом элемента И, блоком управления, первый вход которого соединен, с четвертым выходом блока коммутации, второй вход соединен с выходом второго датчика положения проката, а первый выход соединен с управляющим входом генератора импульсов, селектором, е первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход соединен со вторым выходом блока управления, третий вход соединен с выходом блока умножения, а выход

Q соединен с входом суммирующего счетчика импульсов, счетчиком импульсов с памятью переполнения, первый вход которого соединен с выходом селектора, второй вход соединен с выходом второго датчика положения проката,

5 третий вход соединен с выходом блока коммутации, а выход соединен с третьим входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. Авторское свидетельство СССР 590589, кл. 6 01 В 7/0, 1976.

2. Айторское свидетельство СССР 331243, кл.С 01 В 7/0, 1970 (прототип).