Устройство для контроля разностен-НОСТи ТРубы Советский патент 1981 года по МПК B21B38/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗНОСТЕННОСТИ .

ТРУБЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для оценки качества тру и управления процессами их производства на трубопрокатных агрегатах горячей прокатки с редукционными или калибровочными стансиУ И, Известно устройство определения прсйрльной разностенности, включающее датчик средней толщины стенки по длине трубы и осциллограф для регист рации характера изменения средней . толщины стенки 11. Однако это устройство не дает воз можности получения оперативной инфор мации о величине продольной разностенности труб в процессе их изготовления для управления технологическим ирсадессом, Цель изобретения - осуществление непрерывного контроля и регулирования продольной разностенности в процессе изготовления труб или их участ ков, что позволит производить оценку качества труб и управлять процессом их изготовления для стабилизации средней толщины стенки по длине труб и поддерживать среднее значение толщины стенки в поле минусовых допусков . Указанная цель достигается т&л, что измеритель, содержащий датчик измерения средней толщины стенки труб, дополнительно снабжен датчиком длины труб; блоком управления, программным блоком, схемой разрешения счета импульсов, блоком вычисления разностенности, заполшнаюпщм блоком и блоком индикации, причем первыйвход блока управления соединен с вы ходом датчика измерения средней толщины стенки труб, второй и трети,й входы этого блока соединены соответственно с выходами датчика длины трубы и первым выходом схемы разрешения счета импульсов, первый выход блока управления соединен со входом программного блока, а второй и третий выходы этого блока соединены соответственно со вторым и третьим входами блока исчисления разностенности,причем второй выход блока управления также соединен со вторым входом блока, выход программного блока соединен со входом схемы разрешения сче- . та, второй выход соединен с первым входом блока вычисления разностенности, а выход этого блока соединен с nepBbtM входом запоминающего блока, выход которого связан со входом блоka индикёщии и входом систекы управления технологическим процессом.

Блок (Управления состоит из формируквдего блока, схеьш управления счетчиком импульсов и счетчика импульсов измерителя длины, соединенных последовательно, а также преобразования напряжение-частота;, первый вход которого - первый вход блока управления объединён со входом формирующего устройства, второй вход третий вход блока управления,. а выход - третий выход блока управления, схемы сбрюса, вход которой объединен с первым входом схекы управления счетчиком импульсов, а первый выход соединен со BTOjaJM входом схемы управления счетчиком импульсов, второй выход схемы сброса связан со входом счетчика импульсов измерителя длины является вторым выходом блока управления, причем вторым входом блока управле.НИН является третий вход схемы управления счетчиком импульсов, а первым выходе - выход счетчика импульсов измерителя длины.

Блок вычисления разностенности состоит из последовательно соединенiftiix блока управления реверсивным счетчиком, первый вход которого первый вход блока вычисления разностенности , а второй вход - третий вход блока вычисления разностенности, реверсивного счетчика и схемы вывода, выхсп которой - выход блока вычисления раэностенности, а также генератора тактовых импульсов и задерживающего блока, причем первый вход задержйвакщего блока объединен со вторУм входом реверсивного счетчика и является вторым входом блока вычисления разностенности, а второй вход связан со вторым выходом блока управления реверсивным счетчиком,выход задерживающего блока связан со вторым входом схемы вывода, третий вход -которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - формирукадий блок; на фиг. 3 - схема сброса Г на фиг. 4 - схема управления счетчиком импульсов измерителя длины на фиг. 5 - программный блок/ на фиг. 6 - задерживакяций блок.

Устройство содержит.датчик 1 средней толщины стенки трубы и датчик 2 длины трубы, блок 3 управления,программный блок 4, схему 5 разрешения счета импульсов, блок б вычитания, разностенности, запомингцощйй блок 7 и блок 8 индикгщии.

Блок 3 управления включает преобразователь 9 напряжение-частота, формирующий блок 10, схему 11 управления счетчиком импульсов измерителя длины труб, схему 12 сбрр:

са и счетчик 13 импульсов измерителя длины.

Блок 6 вычисления разностенности включает схему 14 управления реверсивным счетчиком, задерживагаций блок

15,реверсивный счетчик 16, схему 17 вывода и генератор 18 тактовых импульсов.

Формирукхций блок 10 состоит из триггера 19 Шмидта, дифференцирующего блока 20, диодов 21 и 22 и схемы 23 И-НЕ.

Схема 12 сброса включает усилител и схему 24 И-НЕ. Схема 11 управления счетчиком импульсов измерителя Длины труб состоит из триггера 25 и схеки 26 И-НЕ.

Программный блок 4 включает, переключатели 27-30 и схемы 31-34 И-НЕ.

Задерживающий блок 15 включает счетчик 25, дешифратор 36, переключатель 37, схемы 38 И-НЕ и триггеры 39.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении трубы через, датчик 1 измерителя средней толщины стенки в каждом сечении по длине трубы аналоговый сигнал, характеризующий среднюю толщину стенки в каждом сечении по длине трубы, поступает в блок 3 управления на преобразователь

9напряжение-частота и на формирующий блок 10 (фиг. 2). Этот сигнал

с помощью формируняцего блока 10 преобразуется в импульс, длительность которого зависит от времени нахождения трубы в зоне действия датчика 1 толщины стенки и определяет время работы системы на одной трубе. Передним фронтом этого импульса и формирунидего блока 10 через схему 11 управления счётчиком импульсов измерителя длины труб (фиг. 4) включается счетчик 13 длины, на котодай поступают импульсы, косвенно характеризующие длину трубы, с импульсного датчика 2 длины трубы. Задним фронтом импульса с формирующего блока

10через схему 12 сброса (фиг. 3) обнуляется счетчик 13 импульсов измерителя длины труб, реверсивный счетчик

16,запоминающий блок 7, приводится в исходное состояние схема 11 управления счетчиком импульсов измерителя длины труб и триггер 15 задерживающего блока (фиг. 6).

Продольную разностеннссть труб или определенных их участков передний и задний концы, или передний конец и средняя часть трубы, либо какой-нибудь другой участок, которые задают программным блоком 4 (фиг.5) определяют по разности средней толщины стенки на концах заданных участков .

Импульсы со счетчика 13 импульсов измерителя длины поступают на программный блок 4 (фиг. 5), с которого поступают команды разрешения счета на заданном участке трубы через схем 5 разрешения счета импульсов в блок 3 управления, на преобразователь 9 напряжение-частота для его включения и в блок, б вычисления продольной разностенности на схему 14 управления реверсивным счетчиком. В зависимости от заложенной программы импульсы с преобразователя: 9 через 14 управления реверсивным счетчиком поступают в реверсивный счетчик 16 сначала на шины сложения, а затем на шины вычитания. Полученная в реверсивном счетчике 16 разность толщин стенок заданных участков трубы через схему 17 вывода по команде со схемы 14 управления ре версивным счетчиком через задерживающее устройство 15, считывается с частотой, заданной генератором 18 тактовых импульсов, и поступает в запоминающий блок 7. С запоминавсадего блока сигнал, характеризующий продольную разностенность трубы или ее участков, выдают с одной стороны на индикатор 8 разностенности а с другой стороны этот сигнал подают в сис тему управления технологическим процессом для ее регулирования. Таким образом, использование пред лагаемого устройства позволит опреде лять, продольную разностенность труб или их участков в процессе производства на агрегатах горячей прокатки. Это дает возможность оценивать качество труб и управлять технологическим процессом с целью уменьшения про дольной разностенности труб и поддержания среднего значения их средней толщины стенки в заданных пределах. . Формула изобретения 1. Устройство для контроля разностенности трубы, содержащее датчик измерения средней толщины стенки тру о тли чающе с я тем, что, с целью осуществления непрерывного контроля и регулирования разностенно ти по длине труб в процессе их изготовления,- например при горячей прокатке, устройство дополнительно соде жит датчик длины труб,, блок управления, программный блок, схему разрешения счета импульсов,. блок вычисления разностенности, запоминающий блок и блок иг1дикации, причем первый вход блока управления соединен с выходом датчика измерения средней толщ ны стенки труб, второй и третий вход этого блока соединены соответственно с выходами датчика длины трубь; и пер вым выходом схемы разрешения счета импульсов, первый выход блока управления соединен со входом программного блока, а второй и третий выходы этого блока соединены соответственно со вторым и третьим входами блока вычисления разностенности, причем второй выход блока управления также соединён со вторым входом запоминающего блока, выход программного блока соединен со входом схемы разрешения счета, второй выход соединен с первым входом блока вы;числения разнЬстенности, а выход этого блока соединен с первым входом запоминающего блока, выход которого связан со входом блока индикации и входом системы управления разностенностью труб. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления состоит из форкирующего блока,. схемы управления счетчиком импульсов и счетчика импульсов измерителя длины, соединенных последовательно, а также преобразователя напряжениечастота, первый вход которого - первый вход блока управления объединен со входом формирующего блока, второй вход - третий вход блока управления , а выход - третий выход блока управ- ления, схемы сброса, вход которой объединен с первым входом схемы управления счетчиком импульсов, а пер-, вый выход соединен со вторым входом управления счётчиком импульсов второй выход схемы сброса связан со вторым входом счетчика импульсов измерителя длины и является вторым выходом блока управления, причем вторым входом блока управления является третий вход схемы управления счетчиком импульсов, а первым выходом выход счетчика импульсов измерителя длины. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок вычисления разнос.тенности состоит из последовательно соединенных блока управления реверсивным счетчиком,первый вход которого - первый вход блока вычисления разностенности, а второй вход - третий вход блока вычисления разностенности, реверсивного счетчи.ка и схемы вывода, выход которой выход блока вычисления раэностенности, и также генератора тактовых импульсов и задерживакяцего блока,причем первый вход задерживающего блока объединен со вторым входом реверсивного счетчика и. является вторым входом блока вычисления разностенности, а второй вход связан со вторым выходом блока управления реверсивньш счетчиком, выход задерживсоощего блока связан со вторым входом схе-: мы вывода, третий вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе 1. Процессы обработки труб. Металлургия, 1977, № 2, с.90-94.

f5

Kf/l.t1

и

23

21 Фаз.2

KSa.ll

5

Я/ Om&i.fe

KS/I.11.}3,1&,I6,7