Измеритель скорости и длины цельнотянутых труб по боковой поверхности

Abstract

Данная работа посвящена разработке бесконтактного измерения скорости и длины цельнотянутых труб, двигающихся неравномерно, на этапе вытяжки и прошивки заготовки, разогретой до температуры около 1200 °С. Для измерений скорости и длины применен радиоволновой метод , потому что из-за особенностей технологического процесса, большой загазованности цеховой атмосферы, большого количества металлической пыли , высоких температур, сильно ограничивается, а в некоторых случаях невозможно, применения контактных, оптических и ультразвуковых методов измерения скорости и длины. Использование передающего модуля частотой 60 ГГц ограничивает влияние приборов друг на друга и уменьшает аппаратную погрешность до уровня половины длины волны, а применение блока аналогового сигнала позволяет программное регулирование усиления и фильтрацию принимаемого сигнала с учетом уровня внешних помех и скорости движения труб. Метод измерение скорости и длины по боковой поверхности уменьшает уровень помех и улучшает точность измерения за счет постоянного расстояния до измеряемого объекта. Модуль согласования сигналов приводит уровни сигналов датчиков начала и конца трубы к уровню ТТЛ с которыми работает аналогово-цифровой преобразователь. Применение АЦП типа USB-6009 позволяет преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые с частотой более 20 КГц, что вполне достаточно для измерения скоростей движения на редукционных станах. Программный комплекс графического программирования LabVIEW автоматизирует процесс вычисления скорости и длины, облегчает визуализацию результатов измерений 10 труб, упрощает перенастройку измерителя на разный сортамент труб и позволяет объединить измерители из нескольких станов в единую систему с базой данных изготавливаемой продукцией.

This work is devoted to the development of contactless measurement of the speed and length of seamless pipes, moving unevenly, at the stage of drawing and flashing the workpiece, heated to a temperature of about 1200 ° C. The radio wave method is used to measure the speed and length, because due to the peculiarities of the technological process, the high gas content of the shop atmosphere, a large amount of metal dust, high temperatures, is severely limited, and in some cases it is impossible to use contact, optical and ultrasonic methods for measuring speed and length . The use of the transmitting module with a frequency of 60 GHz limits the influence of the devices on each other and reduces the hardware error to the level of half the wavelength, and the use of an analog signal block allows software gain control and filtering of the received signal, taking into account the level of external noise and the speed of the tubes. The method of measuring speed and length along the side surface reduces the noise level and improves the measurement accuracy due to the constant distance to the object being measured. The signal conditioning module leads the signal levels of the sensors of the beginning and end of the pipe to the level of the TTL with which the analog-to-digital converter operates. The use of the USB-6009 type A / D converter allows you to convert analog signals to digital signals with a frequency of more than 20 KHz, which is quite enough to measure the speeds of movement on reduction mills. The LabVIEW graphical programming software package automates the process of calculating speed and length, facilitates visualization of measurement results from 10 pipes, simplifies reconfiguration of the meter to a different pipe mix and allows you to combine meters from several mills into a single system with a database of manufactured products.