Устройство для измерения толщинылиСТОВыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01B15/02 

изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано, например, в черной металлургии для автоматического непрерывного бес контактного измерения толщины движуще ся полосы или отдельных листов в про цессе прокатки, резки или сортировки. Известно устройство для измерения толщины листовых Материалов, основан ное на использовании ионизирующего и лучения и построенное по компенсационной схеме измерения, содержащее да чик, мостовую следяющую систему, схе му показывакядего прибора и автоматический сигнализатор Ц. Недостаток этого устройства - ограниченные эксплуатационные возможности. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройстводля измерения толщины лис товых материалов, содержащее рабочий и компенсационный источники , установленные напротив каждого из них соответственно рабочую и компенсационную Кс1меры, собирающий электрод, размещенный между камерами, соединенные с ним нагрузочный ре ;Эястор и предусилитель, мост переменного тока с реохордом, шторку, первый усилитель и подключенный к его выходу серводвигатель, с которьж механически связаны шторка и движок реохорда моста переменного тока, блок слежения, подключенный к первому выходу моста переменного тока, два потенциометра установки номина,ла, механически связанные движки коiтopыx подключены ко второму и третьему выходу моста переменного тока, соединенные последовательно два потенциометра установки допусков номинала, второй и третий усилители, входы которых соединены с соответствующими движками потенциометров установки допусков номинала Недостатком устройства является ограниченность эксплуатационных возможностей, позволяющих производить выборку только одного номинала толщины с учетом его допусков. Цель изобретения - расширение эксплуатационньах возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком наличия листа с двумя чувствительными элементами, установленными на границах начала,другой - конца зоны измерения, блоком управления шторкой, к первому входу управления которого подключен датчик наличия листа, к первому измерительному входу - выход предусилителя, а к выходу - вход первого усилителя, двумя потенциометрами установки вторых допусков номинала, каждый из которых ключей соответственно между потенци метром установки номинала и потенцио метром установки допусков номинала, четвертым и пятым усилителями,входы которых соединены с соответствующими движками потенциометров установки вто рых допусков номинала и дешифратором четыре входа которого соединены соответственно с выходами втодого, третье го, четвертого i; пятого усилителей, а один из его выходов, несущий информацию о несоответствии листа ни одному из трех номиналов, соединяется со вторым входом упрг.вления блока управления шторкоп, второй измерительны вход которого соединен с общей точкой потенциометров установки допусков номинала. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство для измерения толщины листовых материалов содержит рабочий 1 и компенсационный 2 источники ризлучения, измepяe 1ый лист 3, дифференциальную ионизационную камеру, состоящую из рабочей 4 м компенсационной 5 ионизационных камер, размещен ный между ними собирающи электрод б, шторка 7, перекрывающая поток компенсационного источника 2 /Ь - излучения, нагрузочный резистор 8 и предусилитель 9, соединенные с собира ющим электродом б, блок 10 управления щторкой, имеющий два входа управления и два измерительных входа, к первому из которых подсоединен выход предусилителя 9, первый усилитель 11 подключенный к выходу блока 10 управления шторкой, серводвигатель J.2, пол ключенныи входом к выходу блока 10 управления шторкой м механически связанный со шторкой 7, юcr 13 переменного тока, механически связанный с .серводвигателем 12 и с блоком li сле.жения показывающего прибора, потенцио метры 15 и 1б установки номинала, движки которых механически связаны и подключены к выходам мост i 3 переменного тока, потенциометры 17 и 18 установки допусков номинала и потенциойетры 19 и 20 установки вторых допусков номинала, усилители 21 к 24, подключенные-, входами к движкам потенциометров 17 - 20 допусков номинала, дешифратор 25, четыре входа которого соединены с выходами четырех усилителей 21-24/ а один из выходов со вторым входом блока 10 управления шторкой, второй измерительный вход которого соединен с« общей точкой потенциометров 1 и 18 установки допусков номинала, и датчик 26 наличия измеряемого листа 3, выход которого соединен с первым входом блока lO управления шторкой. устройство работает следующим образом. В момент отсутствия измеряемого листа 3 в зоне измерения с датчика 26 наличия листа на первый вход исправления блока 10 управления шторкой поступает сигнал, по которому выход этого блока соединяется со вторьлм измерительным входом. При этом на вход усилителя 11 поступает с общей точки потенциометров 17 и 18 сигнал, амплитудой и фазой соответствующий установленному среднему номиналу. Серводвигатель 12 вращается до тех пор, пока не установит шторку 7 в положение, соответствующее заданному среднему номиналу, одновременно балансируя реохордом первого плеча мост 13 переменного тока. Сигналом со второго плеча моста 13 переменного тока блок 14 слежения показывакядего при;бора устанавливает стрелку прибора в положение/соответствующее средней номинальной толщине. При подаче измеряемого листа 3 в зону измерения по сигналу с датчика 26 наличия листа, поступающему на первый вход блока lO управления шторкой в момент полного перекрытия зоны измерения измеряемым листом, выход блока 10 управления шторкой подключается к первому измерительному входу. При этом выход предусилителя 9 непосредственно подключается ко входу усилителя 11. Электрический сигнал с резистора 8 поступает -на предусилитель 9 и усилитель 11, управляк-т-дий серводвигателем 12, который -поворачивает шторку . Угол поворота шторки 7 определяет количество излучения компенсационного источника 2, попадающего в компенсационную ионизационную камеру 5, и следовательно, ток в ней. Шторка 7 поворачивается до тех пор, пока токи в рабочей 4 и компенсационной 5 ионизационных камерах не уравняются. Так как ток в рабочей ионизационной камере 4 определяется толщиной измеряемого листа 3, то положение шторки 7 однозначно связано с толщиной измеряемого листа 3, Вал серводвигателя 12 механически связан также с движком реохорда первого плеча моста i3 переменного тока, разбаланс которого вызывает изменение потенциалов и их фазы на входах усилителей 21-24, Фазочуствительные усилители 21-24 настраиваются таким образом, что каждый из них выдает релейный сигнал в дешифратор 25 при определенном разбалансе моста 13 переменного тока. В зависимости от выходных сигналов усилителей 21-24 дешифратор 25 выдает один из четырех сигналов о соответствии или несоответствии толщины сортируемого листа одноад из трех выоираемых номиналов. По этому сигналу сортируемый лист направляется в один из четырех карманов агрегата сортировки.

При выходе задней кромки листа из зоны измерения с датчика 26 наличия листа на первый вход блока 10 управления шторкой поступает сигнал, по .которому электрическая связь между первым измерительным входом и выходом блока хО управления шторкой разрыва;ется. Одновременно происходит комму т ация второго измерительного входа и выхода блока 10 управления шторкой, при которой на вход усилителя 11 поступает сигнал с общей точки потенциометров 17 и 18, отработка доторого серводвигат€2лем 12 приводит шторку 7 в исходное положение, соответствующее установленному среднему номиналу.

Таким образом, блок 1и управления шторкой автоматически управляет через усилитель 11 серводвигателем 12 и,еле- следовательно, положением шторки 7, так как по сигналам с датчика 26 наличия листа, поступающим на первый вход блока 10 управления шторкой, он переключает управление шторкой от сигнала с предусилителя 9 (режим измерения) к сигналу установки номинала (режим исходного состояния). Если толщина сортируемого листа находится в пределах трех выбиpae aэlx номиналов (т.е. в пределах второго плюсового и минусового допусков относительно среднего номинала), то установка режима исходного состояния устройства наступает с момента начала выхода задней кромки листа из зоны измерения. В случае появления сигнала о выходе фактической толщины листа за пределы вторых плюсового и минусового допусков измерение прекращается, а ка выходе дешифратора 25 формируется сигнал Брак по тошдине, который поступает на второй управляющий вход блока 10 управления шторкой. этому сигналу выход блока 10 управления шторкой подключается ко второму измерительному входу аце во время прохождения листа через зону измерения (не дожидаясь момента его выхода из зоны измерения) независимо от сигналов с датчика 26 наличия листа. При этом блок 10 управления шторкой 7, переключая электрическую связь входа усилителя 11 серводвигателя от выхода предусилителя 9 на общую точку потенциометров 17 и 18, заранее (т.е. до начала выхода листа из зоны измерения) возвращает шторку 7 в исходное положение г соответствующее установленному номиналу. Это позволяет удерживать шторку 7 в положении соответствующем диапазону трех соседних номиналов, недопуская выхода ее за пределы вторых плюсового и минусового допусков.

Таким образом, предлагаемое устрой ство обладает большими эксплуатационными возможностями при измерении толщины листовых материалов как на прокатных станах, агрегатах поперечной резки, так и на агрегатам сортировки, где производится рассортировка листов по нескольким номиналам. Устройство имеет повьЕленное быстродействие измерения и сортировки отдельных листов в потоке за счет уменьшения времени отработки следящей системы, так как шторка удерживается в положении, соответствукщем диапазону толщин , например, трех выбираемых номиналов.

Формула изобретения Устройство для измерения толщины листовых материалов, содержащее рабочий и компенсационный источники излучения, установленные напротив каж лого из них соответственно рабочую и компенсационную кгхмеры, собирающий электрод, размещенный между камерами соединенные с ним нагрузочный резистор и предусилитель, мост переменного тока с реохордом, шторку, первый усилитель и подключенный к его выходу серводвигатель, с которым механически связаны шторка и движок реохорда моста переменного тока, блок слежения, подключенный к первому выходу моста переменного тока, два потенцисяиетра установки номинала, механически связанные движки которых подключены ко второму и третьему выходу моста переменного тока, соедиЕ1енные последовательно два потенциометра установки допусков номинала, второй и третий . усилители, входы которых соединены с соответствующими движками потенциометров установки допусков номинала, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено датчиком наличия листа с двумя чувствительными элементами, установленными на границах один - начсзла, другой - конца зоны измерения,- блоком управлен:-:я шторкой, к первому входу управлен Я которого подключен датчик наличия листа, к первому измерительному входу - выход предусилителя, а к выходу вход первого усилителя, двумя потеь циометрами установки вторых допусков номинала, каждый из которых включен соответственно между потенциометром установки номинала и потенциометром установки допусков нo 5инaлa, четвертым и пятым ус ;лителями, входы которых соединены с соответствующими движ5ками потенциометров установки вторых допусков номинала и дешифратором, четыре входа которого соединены соот ветственно с выходами второго, третьего, четвертого и пятого усилителей,

О а один из его выходов, несущий информацию о несоответствии листа ни одноw-f из трех номиналов, соединяется со вторым входом управления блока управления шторкой, второй измерительный вход которого соединен с общей точкой потенциометров установки допусков номинала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Григорян Г.Г., Железнов Ю.Д. Чёрйыя В.А. и др. Настройка,стабилиза ция и контроль процесса тонколистовой прокатки М., Металлургия, д.975, сГ 99-300 2. Пугачев А.В. и Сахаров Э.В. справочник по радиоизотопной автоматике. М., Энергия, 1974, с. 73 (толщиномер ИТ-5465) (прототип).