Електрогідравлічні датчики.

Лекція № 44

Пристрої контролю наявності та положення заготовок і розкату: фотоелектричні, пневматичні, гідравлічні, індуктивні.

1 Загальні відомості про датчики контролю наявності та положення заготовок і розкату.

2 Фотоелектричні датчики.

3 Індуктивні датчики.

4 Пневматичні датчики.

5 Електрогідравлічні датчики.

Загальні відомості про датчики контролю наявності та положення заготовок і розкату.

Якщо на лінії стану знаходяться одночасно декілька злитків, що належать різним партіям і їх плющення і подальша обробка повинні вестися по різних програмах, виникає завдання стеження за кожним злитком у міру його переходу з одного рольганга на іншій. Для такого стеження за злитком в основному застосовуються індикатори положення релейного типу: фотореле, індуктивні, пневматичні, електрогідравлічні і ін.

Фотоелектричні датчики.

Найбільш простими і надійними індикаторами положення слябів і розкату на транспортних і робочих рольгангах є фотореле, що працюють від випромінювання металу або від спеціальних джерел світлового випромінювання. Звичайне фотореле встановлюють по краях рольганга, і вони спрацьовують при появі в їх полі зору прокату. Принцип роботи фотореле заснований на зміні величини опору фотоелемента при зміні енергії світлових і теплових випромінювань, падаючих на його чутливий шар. При цьому спрацьовування фотореле відбувається в мить, коли випромінювання досягає деякої межі. Фотореле випускаються різних конструкцій і модифікацій:

ФРС-58(5 модифікацій) - для роботи на станах гарячого і холодного плющення, з освітлювачем типу ОЛ-3(12в). Відстань від фотоголівки до освітлювача 0,6-10м. фотореле спрацьовує від металу, нагрітого до температури >600°с. Час спрацьовуванняя <0,3с.

ФРС-П - при підвищеній запиленій при відстані від фотоголівки до металу 1-10 м. і ін.

Для охолоджування фотореле поміщають у водяну сорочку, між головкою і нагрітим предметом передбачають екрани для захисту головки від зайвих випромінювань, перед її об'єктивом встановлюють теплофільтри. Фотореле розташовують уздовж всієї лінії стану на такій відстані один об одного, щоб при виході металу з поля зору одного фотореле він потрапляв у поле зору іншого. Це дозволяє визначити положення кожної штуки гуркоту на прокатному стані, починаючи від моменту його надходження на приймальний рольганг.

Висока температура навколишнього середовища, паротворення, запилена і ін. погіршують умови експлуатації фотореле, знижують їх надійність, а іноді роблять неможливим їх застосування. В цьому випадку для визначення наявності і орієнтації металу застосовують пневматичні, гідравлічні і ін. вимірювальні пристрої.

Індуктивні датчики.

Для контролю наявності заготівки на рольгангу, що підводить заготовку до нагрівальних печей застосовується індуктивний перетворювач (мал.1).

Малюнок 1- Принципова електрична схема індуктивного перетворювача для контролю наявності заготовок на рольгангу, що підводить заготовки до нагрівальної печі

Достоїнства:

- вібростійкість;

- безконтактність;

- не має рухомих частин;

- інерційність його знаходиться в межах, що дозволяють здійснити зупинку заготовок на секціях рольганга і відповідних темпу завантаження печі.

Конструктивно індуктивний перетворювач виконаний у вигляді двох блоків, в одному з яких знаходиться Н - образний магнітопровід з обмотками, в іншому - релейний електронний підсилювач. На площинах Н - образного сердечника розташовані вимірювальні обмотки 1-4, а на загальній ділянці магнітопроводу -обмотка збудження 5, підключена до мережі змінного струму з частотою 50 Гц. Її магнітний потік розділяється на 2 потоки Ф1 і Ф2, які у вимірювальних обмотках наводять рівні по величині е.д.с. Вимірювальні обмотки 1 і 2, 3 і 4 спарені таким чином, що їх е.д.с. підсумовуються, а пари сполучені назустріч один одному. При однакових потоках розсіяння напруга вимірювальних обмоток сердечника рівна нулю.

З появою заготівки над верхньою парою полюсів магнітні потоки перерозподіляються, і на виході вимірювальних обмоток з'являється різниця напруги, яка через трансформатор Тр подається на сітку лампи Л1, що працює в релейному режимі, що управляє. Контакти реле Р підключені до схеми автоматичного управління рольгангом і завантажувальними гратами. Лампа Л2 сигналізує про нормальну роботу пристрою. Індуктивний блок встановлений в спеціальному отворі міжроликової плити рольгангу, а електронний підсилювач - в стороні від рольгангу.

Пневматичні датчики.

	Малюнок 2 - Принципова схема струменевого пневмоіндікатора: 1- водоохолоджувальна труба; 2 - ролик утягувача; 5 - приймальна трубка; 4 - заготівка; 5 - зливний патрубок; 6 - повітряний трубопровід; 7 - сигналізатор: 8 - трубопровід водяного охолоджування; 9 - сопло

Для визначення положення металу, який подається до нагрівальної печі, застосовують струменеві пневмоіндикатори. Їхній принцип дії заснований на перериванні заготовкою струменю повітря.

Стисле повітря з магістрального трубопроводу подається до вікна завантаження і виходить через встановлене між роликами утягувача сопло, внутрішній діаметр якого рівний 6 мм. На протилежній стороні вікна є водо охолоджувальна приймальна трубка, в якій під дією повітряного струменя створюється надмірний тиск, що сприймається чутливим елементом.

При захопленні заготівки утагувачем струмінь переривається і індикатор видає заборону на рух штовхача до входу заготівки в пекти. Під час пробуксування роликів утягувача по заготівці або при поверненні заготівки в результаті удару об упор струмінь повітря уривається і штовхач зупиняється. Надмірний тиск через приймальну трубку впливає на сигналізатор падіння тиску, ртутний контакт якого замикається і включає проміжне реле.

Пристрій індикатора положення заготівки виключає помилкові спрацьовування штовхача. При можливих неполадках (відсутність повітря, пошкодження дуттєвого або приймального повітропроводу і т. д.) штовхач не включається.

Електрогідравлічні датчики.

	Малюнок 3 - Схема електрогідравлічного пристрою для визначення наявності металу

Принцип роботи пристрою заснований на зміні електричного опору струменя води на ділянці ізольований електрод - земля за наявності і відсутності на її шляху прокату. ЗГД має два електроди: один потенціально пов'язаний з металоконструкціями стану, інший ізольований. З одного електроду безперервно фонтанує струмінь води, при зіткненні з іншим електродом вода замикає на свій опір електричний ланцюг.

Істотною гідністю індикаторного пристрою з нижньою установкою ізольованого трубчастого електроду є відсутність яких-небудь конструкцій над прокатом. Це виявляється таким, що визначає при виборі варіанту виконання ЕГД, особливо для тонколистових станів холодного і гарячого плющення, де «забурювання» смуги приводить до руйнування конструкцій над рольгангом. Схема ЕГД приведена на мал. 3. Електрод 1 є сталевою трубкою, яка ізольована від металевих конструкцій стану ізолятором 2 і підключена за допомогою екранованого кабелю на вхід підсилювача 5. На вихідний кінець труби одягається сопло, що забезпечує необхідний натиск і перетин вихідної води. Опір води складає 5-6 кОм/см довжини. Підключення електроду до магістралі технічної води здійснюється за допомогою гумового шланга 3. Гумовий шланг і стовп води 4 в ньому забезпечують ізоляцію трубчастого електроду від магістрального водопроводу, що має нульовий потенціал.

За відсутності смуги електричний опір ланцюгу трубчастий електрод - земля визначається тільки якістю ізоляції і залежить від забрудненості ізоляторів і гумового шланга. Досвід експлуатації показав, що фонтан води висотою 1-1,5 м завдяки розривам при падінні струменя не знижує загального опору ізоляції.

Відстань від сопла ізольованого електроду до рухомого по рольгангу 7 прокату 6 визначається електричним опором стовбура води на тій ділянці, яке не повинно перевищувати опір спрацьовування підсилювача пристрою.