Файл: Железнов, Ю. Д. Статистические исследования точности тонколистовой прокатки.pdf

Анализ статистических исследований по определению величины продольной разнотолщинности показывает, что часть полос, про­ катанных на станах холодной и горячей прокатки, не отвечает требованиям стандарта. Однако исследования были выполнены в недостаточно широком объеме и охватывают сравнительно узкий сортамент. В связи с этим большое значение имеет знание причин, приводящих к искажению геометрических размеров полос, факти­ ческих значений этих отклонений и способы их устранения.

3. Методы контроля

а. Современные измерители в листопрокатном производстве и основные требования к ним

Получение листового проката высокого качества, прежде всего с минимальными допусками по толщине, требует применения на станах автоматических устройств для измерения толщины и систем автоматического регулирования.

Практически все непрерывные, полунепрерывные и реверсив­ ные тонколистовые станы горячей и холодной прокатки, а также агрегаты резки холоднокатаной полосы на металлургических заводах оснащены бесконтактными рентгеновскими и радиоизо­ топными измерителями толщины полосы конструкции ВНИИАчермета. В табл. 8 приведены типы и краткая техническая характе­ ристика этих измерителей, позволяющих контролировать толщину листового проката в диапазоне от 0,002 до 12 мм. Источниками ио­ низирующего излучения в них служат рентгеновские блок-транс­ форматоры и радиоактивные изотопы с у- или [3-излучением [13].

Применение того или иного излучения определяется диапазоном измеряемых толщин. Например, диапазон толщин (для стали) 0,002— 1,2 мм контролируется измерителями, в которых исполь­ зуется (3-излучение, для толщин 0,3 мм и выше применяется у- и рентгеновское излучение.

Измерители толщины, в которых в качестве источников ис­ пользуется у- или рентгеновское излучение, в каждом конкретном случае обладают и преимуществами, и недостатками. Так, измери­ тели с у- источниками имеют меньшие габариты, проще в эксплуа­ тации, а у измерителей с рентгеновскими блок-трансформаторами рабочий зазор больше, и они позволяют получить большее быстро­ действие.

При разработке измерителей толщины применялись различные схемы измерения интенсивности потока излучения, прошедшего через измерительную полосу. Наибольшее распространение полу­ чили схемы, использующие два потока излучения. В качестве примера рассмотрим блок-схему (рис. 33) рентгеновских измери­ телей толщины проката типов ИТГ-1688 и ИТХ-5736 [14].

Два источника излучения — 1 (рабочий) и 2 (компенсирую­ щий), — питающиеся в противофазе от сетевого синусоидального

59

Т а б л и ц а 8. Технические характеристики измерителей толщины конструкции ВНИИАЧермета

П р о д о л ж е н и е т а б л . 8

t

Рис. 33. Блок-схема рентге­ новского измерителя тол­ щины

напряжения, посылают поочередно импульсы излучения в приемник 3. На пути рабочего пучка рентгеновских лучей находится измеряемая полоса 4 и подстроечный образец 5, а на пути компен­ сирующего источника — эталонный образец переменного сечения 6 (клин).

Приемник 3 преобразует импульсы рентгеновского излучения в импульсные электрические сигналы. Так как генераторы излу­ чения работают поочередно, в разные полупериоды сетевого на­ пряжения, то на выходе приемника имеются импульсы, частота повторения которых равна удвоенной частоте сети. Величина электрических импульсов на выходе приемника определяется сте­ пенью ослабления интенсивности рентгеновского излучения из­ меряемой полосы или клином соответственно.

Блок 7 сравнивает импульсы рабочего и компенсирующего ис­ точников и вырабатывает разностный сигнал — сигнал рассогла­ сования. Напряжение рассогласования усиливается усилителем 8 и приводит во вращение реверсионный двигатель 9, который перемещает клин 10до уравнивания сигналов на выходе приемника.

Каждому значению толщины полосы соответствует определен­ ное положение компенсирующего клина, поэтому положение кли­ на 10 является мерой толщины полосы.

При помощи мостовой следящей схемы (реохорд-датчик 11, реохорд-приемник 12, усилитель 13 и реверсивный двигатель 14) положение клина в определенном масштабе передается на блок промежуточных реохордов 15. С этого блока сигнал о величине толщины полосы выводится на показывающий прибор 16 и реги­ стратор толщины 17.

Разностный сигнал с блока задания толщины 18 и блока про­ межуточных реохордов 15, пропорциональный величине откло­ нения толщины от задания, выдается в систему автоматического регулирования толщины и через автосигнализатор 19 — в си­ стему разбраковки и световой сигнализации.

62

Для введения поправок в показания прибора при измерении толщины полос с различным химическим составом и температурой служит блок поправок 20, позволяющий отградуировать измери­ тель на 12 групп марок металла.

Первоначально измерители толщины разрабатывались как ин­ дикаторы толщины и являлись показывающим прибором для про­ катчиков, поэтому основным требованием к ним было получение наименьшей погрешности.

Внастоящее время бесконтактный измеритель толщины стал неотъемлемой частью системы автоматического регулирования толщины на стане и датчиком выхода толщины за допуск в схеме автоматической разбраковки на агрегатах поперечной резки. Поэтому наряду с требованиями к точности измерения повысились также требования к быстродействию (см. табл. 6).

Визмерителях толщины, основанных на затухании интен­

сивности потока излучения при прохождении через металл, вы­ полнение этих требований взаимно связано. Улучшение одной характеристики приводит к ухудшению другой или к значитель­ ному усложнению аппаратуры.

Мировая практика показала, что в настоящее время большин­ ство бесконтактных измерителей толщины имеет погрешность измерения порядка ± 1 % от измеряемой толщины (с учетом ве­ личины систематических флуктуаций потока).

В последнее время существенно повысились требования по­ требителей к уменьшению разнотолщинности листового про­ ката.

Это обстоятельство, а также применение измерителей толщины полосы в системах автоматического регулирования толщины, по­ требовало проведения ряда исследований для уточнения тре­ бований, предъявляемых к основным параметрам измерителей тол­ щины полосы, в частности к быстродействию и погрешности измерения.

б. Требования к пределам измерения

Ранее разработанные ВНИИАчерметом рентгеновские из­ мерители толщины РИТ холодного проката предназначаются для использования в диапазоне толщин 0,3— 10 мм и выпускаются на следующие пределы измерения (для сталей с химическим со­

нов холодной прокатки, заданий изготовителей прокатного обору­ дования и возможностей метода показывает, что в настоящее время целесообразно рассматривать возможность создания РИТ с повышенными точностью и быстродействием для диапазонов тол­ щин 0,2— 4 мм или 0,2— 6 мм. С точки зрения однотипности

63