Gerat fur optische Geschwindigkeits- und Langemessung der Walzguter in der Stahlindustrie
Ein korrelatives optisches Messgerat wurde erstmals entwickelt und im produktionsbezogenen Dauerbetrieb getestet. Dieses Messgerat ist ein Alternativvorschlag gegenuber den Laser- Dopplermessgeraten. Die Funktionsgrundlagen sind ausfuhrlich im Artikel [1] dargestellt. Bild 1 zeigt die Gestaltung des optischen Messgerates.
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Bild 1: Optisches Messgerat |
Vorteile vom optischen Messgerat
Optische kontaktfreie Messungen der Geschwindigkeit sowie Lange | |
Geringe Investitionskosten | |
Breiter Entfernungsbereich bis Messpunkt | |
Erfassung der Entfernung bis Messpunkt | |
Zuferlassige Funktionen bei niedrigen und uberniedrigen Geschwindigkeiten der Messobjekte | |
Geschwindigkeits- und Richtungmessung bei der momentanen Fahrrichtungsanderung | |
Breiter Temperaturbereich | |
Kurzfristige Montage- und Ersatzdurchfuhrung |
Verwendung von optischen Messgeraten fur Schnittlangen- und Geschwindigkeitsmessung von Vorblocken im Bereich Stranggiesstechnik (CCM)
Die entwickelten optischen Messgerate sind seit 9 Monaten an einer Vierstrang - Stranggiessanlage (CCM) im Einsatz. Die schematische Darstellung ist am Bild 2 prasentiert. Das Bild 3 zeigt Fotoaufnahme von zwei Messgeraten, stationiert gegenuber dem 1. und 2. Strang. Das untenangeordnete Messgerat verfolgt den 1. Strang, das oberangeordnete Gerat ist fur 2. Starng bestimmt. Die Entfernung der Messgerate vom 1. und 2. Strang betragt dementsprechend 1800 mm sowie 3700 mm. Die Kuhlung der Gerate ist im Betrieb nicht notwendig. Die Gerate sind mit einem PC verkabelt, der die Informationen in Tagesarchivdateien speichert. Der Anschluss an die bestehende CCM - Automation sowie die Schnittlangenvorgabe nach der optischen Messung sind ermoglicht. Diese optischen Messgerate registrierten die Momentspitzen der Stranggeschwindigkeit, die durch die Vibration der Oszillierantriebe verursacht werden. Die Ergebnisse uber den betrieblichen Einsatz sind in Artikeln [3] und [4] erortert.
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Bild2: Skizze Messsystem fur CCM |
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Bild 3: Anordnungsschema an CCM |
Bild 4: Stander mit Archiv - PC |
Messungen und Grossen
Momentgeschwindigkeit: mm/sek Stranggeschwindigkeit | |
Lange: mm - Stranglange, ab Zeitpunkt, wenn der Strang am Gerat vorbeizieht bzw. ab Gerat - Einschaltzeit | |
Abstand: mm - Abstand Messgerat zur Strangoberflache |
Technische Kennwerte CCM - Mess- und Prufsystem
| Strangtemperatur: 450 … 1100°C | |
| Stranggeschwindigkeit: -5 … + 5 m/min | |
| Messgenauigkeit Geschwindigkeit: 1,0% | |
| Messgenauigkeit Stranggesamtlange: 0,15% | |
| Abstand Messgerat zur Strangoberflache: 1600 … 4000 mm | |
| Zulassige Abstandschwankungen: 600 mm | |
| Messgenauigkeit bis auf Strangoberflache: 0,20% | |
| Messbericht - Frequenz: 8 … 16 Hz | |
| Messgerat zum PC Schnittstelle: RS485 | |
| Zulassige Umgebungstemperatur: - 10…+ 60°C | |
| Klasse d. Sicherheit: IP54 | |
| Zusatzliche Kuhlung: nicht notwendig | |
| Anspeisung: 220 V bzw. 24V DC |
Einsatz von optischen Messgeraten fur Kontrolle der Vorblock - Schnittlange
Das entwickelte Messgerat wird uber eine langfristige Periode fur die Strangkontrolle beim Schneiden auf Schnittlangen eingesetzt. Das Messgerat ist 2100 mm von der Oberflache des beweglichen Vorblockes stationiert.
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Bild 5: optischen Messgeraten fur Kontrolle der Vorblock - Schnittlange |
Technische Kennwerte der Vorblockmessung und - Prufung
| Vorblocktemperatur: 450 … 1100°C | |
| Vorblockgeschwindigkeit: -4 … + 4 m/s | |
| Messgenauigkeit Geschwindigkeit: 1,0% | |
| Messgenauigkeit Vorblocklauflange: 0,15% | |
| Abstand Messgerat zur VB-Oberflache: 2000 … 2600 mm | |
| Tiefe der optischen Messzone oder zulassige Abstandschwankungen: 600 mm | |
| Messbericht - Frequenz: 100 Hz | |
| Messgerat zum PC Schnittstelle: RS485 |
Voraussetzungen:
Fur den Messgerat - Betrieb ist ein Sichtbereich Hohe 20 … 40 mm, Breite 250 mm (Abstand 2 m) bzw. Breite 500 mm (Abstand 4 m) notwendig.
Dieses Messgerat ist fur den Heisseinsatz mit min. Strangtemperatur von 450°C bestimmt. Fur Messungen am Strang bei Temperaturen unter 450°C ist die zusatzliche Oberflachenbeleuchtung notwendig. Zwei Gluhlampen je 100W sind fur die Beleuchtung ausreichend. Die Lampen sind 2000 … 2500 mm uber Vorblockoberflache anzuordnen.
Bibliography
- 2004'01 -- Аникин А.В., Иерусалимов И.П., Суковатин И.В. Система контроля перемещения слитка// Современные технологии автоматизации. - 2004. - №1. - С.18-22. (in russian)
- 2004'07 -- Аникин А.В., Иерусалимов И.П. Система контроля длины блюмов при порезке слитка// Сталь. - 2004. - №7. - С.??. (in russian)
- 2003'04 -- Иерусалимов И.П., Суковатин И.В. Исследование динамики продвижения слитка МНЛЗ при разливке // Сталь. - 2003. - №4. - С.26. (in russian)
- A.W. Anikin, I.P. Ierussalimow, I.W. Sukowatin // Sowremennye technologiji awtomatisaziji (Moderne Automationstechnologien). 2001. Nr.4, S. 22 - 26 (not represent at this site)
- I.P. Ierussalimow, L.K. Fjodorow, W.B. Tscherkassow, E.W. Schechowtsow // STAL (Stahl) 2002. Nr. 7, S. 25 - 27 (not represent at this site)
- 2004'09 -- Аникин А.В., Иерусалимов И.П. // Сталь. 2004. №9. С.28-29 (not represent at this site)
- I.P. Ierussalimow, Y.N.Karfidow, A.M.Litvinow // Sowremennye technologiji awtomatisaziji (Moderne Automationstechnologien). 2007. Nr.1, S. 18 - 22 (not represent at this site, only link to article in russian at magazine site)