Рис. 1.25. Схема датчика ультразвукового толщиномера
которые системой проводников соединены с кабелем, и через него – с измерителем толщины. Для настройки на резонансную частоту колебаний служит катушка индуктивности. Катушка размещена в демпфере, который изготовлен из звукогасящего материала. В раздельно-совмещенных преобразователях излучатель 1 и приемник 3 (см. рис. 1.25) разделены акустически и электрически экраном 2. В то же время они объединены конструктивно корпусом 4. Благодаря разделению зондирующий импульс, подаваемый на излучающий элемент практически не попадает в приемник. Варьируя углы призм 5 и 6 (от 0 до 10 градусов), расстояние между ними и размеры пьезоэлементов, можно изменять минимальную и максимальную глубину зондирования. Эхоимпульсный ультразвуковой толщиномер «Т-Мike ЕМ» позволяет контролировать изделие с гладкими параллельными и криволинейными поверхностями. Этот прибор работает по принципу измерения времени распространения акустических импульсов от поверхности ввода до донной поверхности и обратно. Это время определяется как толщиной изделия, так и скоростью распространения ультразвуковых волн по нему. Поэтому толщиномер нуждается в предварительной калибровке по стандартным образцам, в которых скорость распространения волн такая же, как и в контролируемом изделии. Для достижения наилучших результатов при использовании эхо методов определения толщины и внутренних дефектов металла требуется минимальная шероховатость поверхности и применение контактных жидкостей. В качестве таких жидкостей применяют машинное масло, а на вертикальных и наклонных поверхностях следует применять более вязкие материалы типа вазелина или тавота.
Измерение толщины листового металла в локальных компьютеризированных системах автоматического регулирования толщины (САРТ)
Структурная схема системы косвенного регулирования толщины прокатываемой полосы, основанная на использовании зависимости Головина-Симса применительно к регулятору толщины одной клети, приведена на рис. 1.26.
Рис. 1.26. Структурная схема САРТ, реализующей зависимость Головина-Симса
Система реализует зависимость:
h1 = S0 + P/Мк , (10)
где h1 - толщина прокатываемой полосы; S0 - раствор ненагруженных валков;
P - усилие прокатки; Мк - коэффициент жесткости клети.
САРТ косвенного регулирования регуляторами толщины оснащаются все клети чистовой группы непрерывного полосового стана (рис. 1.27).
Рис. 1.27. Структурная схема САРТ косвенного регулирования: ДП - датчик положения (S); М - месдоза для измерения Р; НУ - нажимное устройство; ФЭП - фотоэлектрический пирометр; РИТ - рентгеновский измеритель толщины; УКР - устройство коррекции размера; УКФ - устройство коррекции по температуре; РТ - регулятор толщины; Твх - температура полосы на входе стана; Нвых - толщина полосы
на выходе стана
Здесь толщиномер имеется только за последней клетью стана. Точность работы таких систем, из-за отсутствия в их составе толщиномеров за каждой клетью, ограничена и зависит от изменяющихся по ходу прокатки свойств металла.
В локальных системах прямого регулирования толщины листового металла обычно используют рентгеновские и радиоизотопные толщиномеры.
На рис. 1.28 показана упрощенная структурная схема регуляторов толщины по возмущению и отклонению.
Во входной части регулятора по возмущению вычисляется толщина полосы в соответствии с уравнением:
h = k1S0 + k2Рпр + k3Рпр , (11)
где k1, k2, k3 - коэффициенты пропорциональности.
Рис. 1.28. Упрощенная структурная схема регуляторов толщины по
возмущению и отклонению и контура автоматической
настройки
1.1.7. Рекомендуемая литература
1. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы / Беленький А.М., Бердышев В.Ф., Блинов О.М., Морозов В.А. – М.: Металлургия, 1981. – 264 с.
2. Р.Л.Шаталов, Т.А.Койнов, Н.Н.Литвинова Автоматизация технологических процессов прокатки и термообработки металлов. – М.: Металлургия, 2008. – 402 с.
3. Климовицкий М.Д., Шишкинский В.И. Приборы автоматического контроля в металлургии: Справочник. – М.: Металлургия, 1979. – 296 с.
4. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справочное пособие / Под ред. Б.Д. Кошарского. – Л.: Машиностроение, 1976. – 485 с.
5. Шевакин Ю.Ф., Рытиков А.М., Касаткин Н.И. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. – М.: Металлургия, 1973. – 368 с.
6. Выдрин В.Н., Федосиенко А.С. Автоматизация прокатного производства: Учебник для вузов. М.: Металлургия. 1984. – 472 с.
7. Лямбах Р.В., Шишкинский В.И. Автоматизация технологических процессов холодной прокатки листов. М.: Металлургия. 1981. – с. 264.
8. Ленович А.С. Автоматические системы управления технологическими процессами и установками прокатных цехов: Учебник для ВУЗов. М.: Металлургия, 1979. – 368 с.
1.2. Проведение циклов занятий на тему «Традиционные и современные
информационные и технические средства контроля толщины стальных
полос» на Московском трубном заводе ОАО «Филит» (МТЗ ОАО «Филит»)
17 мая 2011 г. со специалистами ОАО «МТЗ Филлит» было проведено занятие по теме «Классификация методов определения толщины стальных полос».
Протокол № 1 от 17 мая 2011 г.
проведения занятия по теме «Классификация методов определения толщины стальных полос»
Присутствовали: от МГОУ – зав. каф ММиОМД, д.т.н., проф. Шаталов Роман Львович; к.т.н., доц. Алдунин Анатолий Васильевич; к.т.н., проф. Верхов Евгений Юрьевич; к.т.н., доц. Литвинова Надежда Николаевна; к.т.н., доц. Морозов Юрий Анатольевич;
от ОАО «МТЗ» – гл. инженер Тарасов В.В.; директор по производству Гричановский Ю.Н.; начальник ЭТСЦ-1 Стадник Н.В.; зав. лабораторией, к.т.н. Манохина Н.Г.; старший мастер ЭТСЦ-1 Рябинин Е.М.; мастер ЭТСЦ-1 Архипов А.Е.; мастер ЭТСЦ-1 Крупенченков А.М.; помощник мастера ЭТСЦ-1 Жирнов А.В.; начальник ГЗС Абрамов В.И.; мастер ЭТСЦ-2 Ткаченок В.В.; помощник мастера ЭТСЦ-2 Кулютин С.А.; главный механик Сидоров А.А.; механик по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2, ЦРиХМ Максимов Л.А.; заместитель главного механика ПМУ Богданов А.Ф.; механик по ремонту металлургического оборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Зимин С.А.; механик по ремонту оборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Арен Э.А.; ведущий специалист по инструменту Идесис В.Г.; инженер по инструменту Голубев Д.П.; главный электрик Хомюк А.В.; старший мастер по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Бобров В.Н.; мастер по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2, ЦРиХМ Толкачев Е.Н.;
приглашенные участники – ведущий научный сотрудник ИПУ РАН, д.т.н. Генкин А.Л.; профессор НИТУ «МИСиС», д.т.н. Самусев С.В.
Всего 28 человек.
Занятие проводили: д.т.н., проф. Шаталов Р.Л. , к.т.н., доц. Алдунин А.В.
На занятии были рассмотрены вопросы: два метода измерений приборами и системами автоматического контроля толщины полос – метод непосредственной оценки и метод сравнения известной и измеряемой величин; разновидности метода сравнения – разностный (дифференциальный), нулевой и метод совпадения; классификация измерительных приборов и систем автоматического контроля по следующим признакам: виду измеряемой величины, принципу действия, назначению, характеру представления информации, числу контролируемых величин, дистанционному признаку, характеру контроля во времени, размерам приборов.
Вопросы задавали: Гричановский Ю.Н., Архипов А.Е., Максимов Л.А..
Заданные вопросы касались достоинств и недостатков метода непосредственной оценки и метода сравнения известной и измеряемой величин, а также их практического применения в заводских условиях.
Зав. лабораторией ОАО МТЗ «Филит»,
к.т.н. Манохина Н.Г.
Зав. каф. ММиОМД
МГОУ, проф., д.т.н. Шаталов Р.Л.
31 мая 2011 г. со специалистами ОАО «МТЗ» было проведено занятие по теме «Структурные схемы и характеристики средств измерений».
Протокол № 2 от 31 мая 2011 г.
проведения занятия по теме «Структурные схемы средств измерений и измерительные преобразователи»
Присутствовали: от МГОУ – зав. каф ММиОМД, д.т.н., проф. Шаталов Роман Львович; к.т.н., доц. Алдунин Анатолий Васильевич; к.т.н., проф. Верхов Евгений Юрьевич; к.т.н., доц. Литвинова Надежда Николаевна; к.т.н., доц. Морозов Юрий Анатольевич;
от ОАО «МТЗ» – зав. лабораторией, к.т.н. Манохина Н.Г.; специалист по ремонту и наладке систем автоматического управления Автономов М.И.; специалист по неразрушающему контролю Холявко В.П.; мастер по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Акатов Н.В.; инженер по техническим средствам Попов П.И.; Сергеев Н.А. – специалист по КИПиА; ведущий специалист по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Журавлев А.А.; специалист по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Белов Д.В.; специалист по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Харламов А.М.; инженер по ремонту электрооборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Дормидошин О.В.; сменный мастер по ремонту электроборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Васильев А.П.; сменный мастер по ремонту электроборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Ганиев Р.Р.; сменный мастер по ремонту электроборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Гулов А.А.; сменный мастер по ремонту электроборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Журбенко М.Ю.; сменный мастер по ремонту электроборудования ЭТСЦ №1, 2 ЦРиХМ Камынин А.В.; главный энергетик Макаров А.А.; мастер по ремонту энергооборудования Кузьменко А.Н.; инженер по надзору и охране труда Демин А.И.; инженер по нормированию энергоресурсов Беляева Н.В.; начальник проектно-конструкторского отдела Шевченко М.М.; инженер-конструктор проектного отдела Морозов Е.А.; директор по качеству и технологии Клестов В.Ф.