Силоизмерительные датчики измерителей натяжения

Кроме требований надежности и точности, к силоизмерительным датчикам для измерителей натяжения полосы предъявляется требование высокой механической жесткости в направлении действия измеряемого усилия, которое является непременным условием исключения возможности возникновения низкочастотных колебаний прокатываемой полосы вместе с измерительным роликом. Поскольку деформируемые (упругие) элементы силоизмерительных датчиков обычно изготавливаются из сталей, можно сформулировать два условия высокой жесткости: использование только деформаций растяжения и сжатия, а также минимизация механических напряжений. В измерителях натяжения полосы применяют тензорезисторные и магнитоупругие силоизмерительные датчики, собственные частоты которых достаточно высоки и одинаковы. В цехах холодной прокатки используют в основном измерители натяжения, разработанные ВНИИАчерметом и ВНИИметмашем. В измерителях ВНИИметмаша применяются силоизмерительные датчики типа ДСТ, работающие на сжатие.

Технические характеристики датчиков типа ДСТ

Номинальная нагрузка, кН...........................  0,05; 0,1; 0,2;

0,5; 1; 2; 5; 10;

20; 50; 100; 200;

Допустимая погрешность, %                              ±0,5

Рабочий диапазон температур, °С……………………… – 30…+50;

Допускаемая температурная погрешность, %/°С ……………0,1

Напряжение питания, В……………………………………………12;

Габаритные размеры, мм ………….110X130X42…145X115X105

В измерителях натяжения ВНИИАчермета применяются магнитоанизотропные силоизмерительные датчики специальной конструкции. Имеются датчики двух конструктивных модификаций, отличающихся защитой токоподводящего кабеля.

Технические характеристики датчиков ДМ-5806 и ДМ-7091

Диапазон измерения усилия, кН……………………….. 1,0…50,0

Допустимая погрешность, % …………………………. ±1,0

Нелинейность выходной характеристики, % ………… ±1,5.

Перегрузочная способность, % …………………………… 150

Постоянная времени, с………………………………… 0,02

Выходное напряжение переменного тока, В……………. >3,0

Выходное сопротивление, Ом ………………………………….50

Потребляемая мощность, В А …………………………………20

Габаритные размеры, мм:

ДМ-5806 ………………………………………………… 60X90X110

ДМ-7091…………………………………………………..60X90X130

На станах и других агрегатах, обрабатывающих узкие и тонкие полосы, натяжения, а следовательно, и силы, действующие на измерительный ролик, могут не превышать десятки и сотни ньютонов. В этом случае возникают затруднения в обеспечении достаточной точности измерения при помощи силоизмерительных датчиков, работающих на сжатие. Тогда в качестве силоизмерительных датчиков могут быть использованы сильфоны, заполненные жидкостью или газом. При нагружении таких сильфонов измеряемой силой давление внутри их полости растет. По давлению судят о величине измеряемой силы. Измерителем давления может быть либо манометр, либо датчик, преобразующий давление в пропорциональный сигнал электрического тока.

 

Измерение толщины

 

Неотъемлемой частью системы автоматического регулирования является измеритель толщины. В настоящее время известно несколько способов измерения толщины полосы в процессе прокатки, среди которых необходимо выделить непосредственное (прямое) измерение с помощью толщиномеров и косвенное измерение, при котором толщина полосы определяется вычислением через другие параметры. Чаще всего для этой цели используют зависимость Головина-Симса:

 

,

 

где P – усилие прокатки; M_k – коэффициент жесткости клети; S₀ – первоначальный зазор между валками.

Рассмотрим современные отечественные и зарубежные измерители толщины. В промышленности применяются бесконтактные измерители толщины, различные по конструкции и принципу действия – рентгеновские и радиоизотопные и контактные.

Процесс измерения должен быть бесконтактным, автоматическим и непрерывным.