Фотокомпенсаційний метод вимірювання діаметру дроту

Вимірювання діаметру прокату.

Розміри поперечного перетину рухомого сортового прокату і труб в різних подовжніх перетинах вимірюються за допомогою стаціонарних вимірників, встановлених у відповідних подовжніх перетинах, або поворотними вимірниками, вісь обертання яких співпадає з подовжньою віссю смуги або труби.

Разом з фотоелектричними часо-імпульснимі вимірниками ширини листового прокату, розмірів профілю і діаметру труб знаходять застосування вимірники, засновані на використанні телевізійних передавальних камер з лінійною розгорткою. При вимірюванні ширини листового прокату, розмірів профілю сортового прокату і діаметру труб, які знаходяться в гарячому стані, у ряді випадків замість світла, що випромінюється нагрітим металом, більш доцільно використовувати світло незалежного джерела. При цьому смуга або труба, розміри якої вимірюються, повинна бути розташована між джерелом світла і перетворювачами вимірника розміру, частково перекриваючи світловий потік, що випромінюється джерелом світла у напрямі перетворювачів. Ширина листового прокату, розміри профілю сортового прокату і діаметр труб в холодному стані вимірюються з використанням незалежного джерела світла.

На мал. 2 показана схема приладу конструкції Внііачермет для вимірювання діаметру дроту, заснованого на фотокомпенсаційному методі вимірювання. Світловий потік від лампи розжарювання за допомогою лінзи перетвориться в паралельний потік і направляється на діафрагму, що має два отвори однакової ширини і різної висоти (див. мал. 2, б і в). За допомогою діафрагми світловий потік ділиться на два паралельні потоки Ф₁ і Ф₂, які збиральною лінзою прямують на розсіюючий екран. Світло від екрану сприймається фотоелементом. Потік Ф₂ перекривається вимірюваним дротом і заслінкою. Перед діафрагмою розташований електромагнітний вібратор: електромагніт, між полюсами якого поміщена сталева пластинка. При живленні електромагніту змінним струмом пластина вібрує з частотою мережі 50 гц в горизонтальному напрямі, перериваючи поперемінно світлові потоки Ф₁ і Ф₂.

При нерівності потоків на опорі навантаження фотоелемента виникає змінна «напруга розбалансу». З виходу підсилювача посилена «напруга розбалансу» подається на обмотку двофазного асинхронного управляючого двигуна балансування, який переміщає заслінку до моменту зрівнювання світлових потоків. Величина переміщення заслінки є мірою контрольованого діаметру.

За відсутності вимірюваного дроту заслінка встановлюється двигуном в таке положення, при якому світлові потоки Ф₁ і Ф₂ рівні між собою. При цьому на фотоелемент падає світловий потік, що не має змінної складової, напруга на виході електронного підсилювача рівна нулю і стрілка покажчика встановлюється також на нулі.

Якщо тепер в зоні світлового потоку Ф₂ помістити вимірюваний дріт таким чином, щоб її верхня кромка стала вище за заслінку на величину σ (мал. 2,б), то рівність потоків Ф₁ і Ф₂ порушується і на виході підсилювача з'явиться напруга розузгодження. Заслінка почне переміщатися вниз до тих пір, поки між нею і нижньою кромкою вимірюваного дроту не утворюється зазор σ (мал. 2, в). У цьому положенні світлові потоки Ф₁ і Ф₂ зрівнюються. Величина переміщення заслінки при цьому буде рівна діаметру дроту і стрілка покажчика покаже на шкалі його числове значення. При зміні діаметру дроту заслінка буде «стежити» за нижньою кромкою дроту, залишаючись нижчою за неї на величину σ, Описаний прилад дозволяє отримати високу точність, оскільки показання приладу не залежать від зміни яскравості джерела світла і чутливості фотоелементу. Прилад призначений для вимірювання дроту діаметром 0,1-3,5 мм при волочінні. Погрішність вимірювання не більш ±0,005 мм при швидкості волочіння до 5 м/с.

Дата добавления: 2014-01-07