5 В зависимости от условий заказа толщиномер выпускается на следующие пределы измерения, мм:
0,2-1,0; 0,3-2,0; 0,5-4,0; 0,6-6,0; 1,0-8,0; 1,0-10,0; 1,0-12,0.
Толщиномер градуируется применительно к одной марке материала с химическим составом по ГОСТ 1050-74 (основная градуировка).
6 По специальным заказам толщиномер может изготовляться для измерения полос из легированных сталей и сплавов и цветных металлов, условная плотность которых отличается от 5320 более чем на ±10%. В этих случаях возможность применения толщиномера, верхний предел измерения толщиномера и марка стали, по которой проводится основная градуировка, согласуются при заказе.
7 Толщиномер обеспечивает возможность введения поправок на марку материала в пределах ±9,9% от измеряемой толщины с дискретностью 0,1%.
8 Предел допускаемой систематической составляющей погрешности не превышает:
±2,0 мкм для толщины 0,2-0,4 мм,
±0.5% от измеряемой величины 0,4-4,0 мм,
±20 мкм для толщины >4,0 мм.
9 Предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей по аналоговому выходу в процентах от верхнего предела измерения не превышает:
±2,0 мкм для толщин до 1,0 мм;
±0,2% от измеряемой величины для толщин выше 1,0 мм.
Составляющие погрешностей определены для нормальных условий:
температура воздуха +20°С ± 5°С,
относительная влажность 65 ± 15%,
атмосферное давление 100000 ± 3300 Па (750 ± 30 мм рт. ст.),
напряжение питания 220 11 В,
частота питания переменного тока 50 0,5 Гц.
Геометрическое положение образца в рабочем зазоре измерительного преобразователя соответствует его положению в пакете поверочного устройства.
10 Быстродействие, выраженное эквивалентной постоянной времени, при скачкообразном изменении толщины на величину ±10% из измеряемой величины, не превышает 0,02 с.
11 Толщиномер имеет четыре гальванически развязанных выхода в АСУ ТП станов и агрегатов. Аналоговые сигналы по четырем выходам обеспечивают напряжения ±10 В на нагрузке 2 кОм при величине отклонения толщины, составляющей ±5% от верхнего пределе изменения.
12 Толщиномер также имеет:
-показывающий прибор, указывающий отклонение от заданной номинальной толщины полосы,
-автоматический сигнализатор, предназначенный для выдачи сигналов в систему разбраковки о выходе толщины полосы из допусков.
13 В толщиномере обеспечена возможность установки плюсового и минусового допусков.
14 Время выхода толщиномера на показания после смены номинала и поправок не превышает 5 с.
15 Время выхода толщиномера на показание при входе полосы в рабочий зазор не превышает 0,5 с.
16 Дополнительная величина систематической составляющей погрешности под действием плавного изменения напряжения питания на входе стабилизатора на +22 В и на –33 В от постоянного значения 220 В не превышает 0,3 предела допускаемой систематической составляющей погрешности.
17 При вертикальных плоскопараллельных перемещениях образца на величину до +10 мм от номинального уровня систематической составляющей погрешности толшиномера не превышающей предельного значения погрешности (пункт 8). При вертикальном перемещении образца на +20 мм от номинального уровня дополнительная величина систематической составляющей погрешности не превышает 0,5 предельно допустимой.
18 В качестве рабочего и компенсирующего источников рентгеновского излучения в толщиномере использованы два рентгеновских аппарата РАПТ-100-1. Ускоряющее напряжение составляет от 50 до 100 кВ в зависимости от верхнего предела измерения, средний ток 1 мА.
19 Измерительный преобразователь может работать при температуре контролируемой полосы до +200°С в атмосфере, насыщенной парами воды, масла, эмульсии. Выходное окно рабочего излучателя к поверхности полосы в месте измерения должны быть очищены сжатым воздухом от слоя эмульсии. Расход воздуха до 60 м3/ч, давление в сети 196133¸294199,5 Па.
20 Мощность, потребляемая толщиномером от сети, не превышает 0,8 кВА.
В данной модели толщиномера (ТРХ-7195) в отличии от предыдущих, в которых применялась электромеханическая автокомпенсация двух потоков, используется принцип сравнения потоков с последующей их электрической обработкой. Это позволяет значительно повысить быстродействие. Снижение систематической составляющей погрешности достигается благодаря введению в рабочий поток излучения при смене номиналов эквивалента, равного заданной толщине с учетом марки стали и нормализации всех параметров прибора в этот момент.
Повышенное быстродействие и малая погрешность приборов обеспечивают возможность вести прокатку ленты на стане 630 в автоматическом режиме и выпускать продукцию в соответствии с ГОСТ 503, ГОСТ 2283, ГОСТ 2284, ГОСТ 3560, ГОСТ 19851 и другими нормативными документами, а также позволяют осуществить прокатку в зоне минусовых допусков.
3.2 Блок-схема рентгеновского толщиномера ТРХ-7195
3.3 Устройство и работа толщиномера ТРХ-7195
По представленной на рисунке 1 (пункт 3.2) блок-схеме рентгеновского толщиномера ТРХ-7195 опишем работу прибора.
Два источника излучения рабочий 1 и компенсирующий 2, генерирующие рентгеновское излучение в разные полупериоды питающего сетевого синусоидального напряжения, посылают поочередно импульсы излучения в приемник 7. На пути рабочего пучка рентгеновских лучей находится либо измеряемая полоса 6, либо клин задания номинального сигнала 3, а на пути компенсирующего пучка - клин нормализации (компенсации) 4. Установка клина задания 3 в поток осуществляется с помощью потенциометрической следящей системы, состоящей из реохорда 15, клина задания 3, делителя напряжения моста задания номинала 40, блока сравнения 23, усилителя 22, двигателя 14. В толщиномере предусмотрена коррекция погрешности нелинейности реохорда, клина, сопротивлений моста, номинала и т.д. в десяти точках по всему диапазону с помощью блока линеаризации 21, вводящего поправку в источник питания 13 реохорда 8 в десяти точках. Установка клина задания 3 в поток осуществляется по команде “смена номинала” с блока переключения 14. Эта же команда подается на электромагнитный тормоз 16, снимающий клин нормализации 4 со стопора. При сигнале “смена номинала” и отсутствии полосы в зазоре осуществляется режим нормализации.
В блоке 16 выделяется сигнал рассогласования, приводящий в движение после усиления в блоке 17 двигателем 18, который проворачивает клин 6 до уравнивания сигналов на входе 3. Клин 6 тормозится и выдается команда на включение схемы автоматической коррекции нуля 19, которая при заторможенном клине 6 доводит сигнал на выходе усилителя 20, а также на всех аналоговых выходах и на показывающем приборе 21 до нуля. При сигнале на выходе блока 20, равном нулю, схема 19 отключается.
Режим работы. При входе полосы 4 в поток клин задания 5 из потока выводится, функции клина задания принимает на себя клин нормализации 6. При отклонении толщины полосы 4 от задания сигнал рассогласования с блока 16 усиливается усилителем 20 и используется для формирования в блоках 22, 23, 24, 25 четырех гальванически развязанных стандартных токовых выходных сигналов отклонения толщины полосы от задания. Масштабирование сигнала отклонения в зависимости от толщины задания осуществляется в блоке 26 для десяти участков в соответствии с кривой поглощения путем влияния на напряжение питания ФЭУ через блок питания ФЭУ 27. Стандартный токовый выход используется в САРТ (система автоматического регулирования толщины полосы) и УВМ (управляющая вычислительная машина). Сигнал рассогласования с блока 20 подается также через преобразователь сигнала 28 в стандартную величину на прибор отклонения 21, отградуированный в миллиметрах толщины полосы, и в схему автоматического сигнализатора 29, через блок связи с машиной 30 подается в УВМ.
Для проверки масштаба отклонения в толщиномере предусмотрены образцы 31, вводимые в поток при отсутствии полосы двигателем 32, управляемым от блока 33.
Заключение
В курсовой работе были рассмотрены методы измерения толщины холоднокатаных полос, а также произведен выбор метода, наиболее подходящего для измерения толщины ленты, производимой в ЛПЦ-8 ОАО «ММК». Были рассмотрены устройство, характеристики, назначение, технические данные прибора, в основе работы которого лежит выбранный метод измерения.
Наличие в прокатных цехах приборов для бесконтактного измерения геометрических размеров металла значительно облегчает настройку станов прокатки, позволяет уменьшить поле допусков по размерам, снизить потери на брак и тем самым увеличить выход годного.
Список литературы
1 Шевакин Ю. Ф., Рытиков А. М., Касаткин Н. И. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. –М.: Металлургия, 1973. 368 с.
2 Механическое оборудование цехов холодной прокатки. Колл. авт. Под ред. чл.-корр. АН СССР Г. Л. Химича. М., «Машиностроение», 1972, 536 стр.
3 Шифрин А. М. // Сталь. 1985. №3. стр. 48-50.
4 Измерения в промышленности. Справ. изд. Под ред. П. Профоса Пер. с нем. М., «Металлургия», 1980. 648 стр.
5 Кошка А. П., Бринза В. Н. Оборудование цехов холодной прокатки. –М.: Металлургия.
6 Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов – М.: «Русский язык», 1990. –464 стр.
7 Толщиномер рентгеновский ТРХ-7195. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. В 2-х томах.