專利名稱:水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)的測量裝置。它既適用于黑色金屬，也適用于有色金屬的水平連鑄。
水平連鑄具有基建投資少、建設(shè)快、鑄坯質(zhì)量高、操作維修方便、可鑄中小型鑄坯和合金鋼等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為發(fā)展的趨勢。水平連鑄坯在結(jié)晶器中運(yùn)動參數(shù)的正確測量，對水平連鑄工藝與設(shè)備的研究，對水平連鑄投產(chǎn)前的調(diào)試，對保證正常生產(chǎn)、充分發(fā)揮其效益和實(shí)現(xiàn)完善的自動控制具有重要意義。
已有技術(shù)的水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量裝置是用安裝在拉坯機(jī)的驅(qū)動直流伺服電機(jī)軸上或拉坯輥軸上的光電增量編碼器和測速發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢測。因此，實(shí)際測量的是拉坯機(jī)的運(yùn)動參數(shù)。由于紅熱鑄坯在拉推力作用下的彈性和塑性變形、拉坯機(jī)的延伸和摩擦，以及傳動系統(tǒng)的間隙和變形等的影響，測量結(jié)果與鑄坯在結(jié)晶器中的運(yùn)動參數(shù)相差甚遠(yuǎn)。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種適于冶金生產(chǎn)條件的在結(jié)晶器附近對水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量的裝置。
本發(fā)明的測量裝置，其特征在于包括信號檢測部分，計(jì)算機(jī)測量控制和接口電路，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。
在結(jié)晶器附近測量鑄坯的運(yùn)動參數(shù)，存在許多困難高溫鑄坯(鋼坯達(dá)1200℃)通過輻射、對流和傳導(dǎo)傳遞方式使其信號檢測部分受熱而失效;十多米長的鑄坯在拉推力作用下，由于壓桿失穩(wěn)而上下波動，使測量裝置的正常工作受到影響，還可能產(chǎn)生“干擾”信號，給測量的控制造成困難;由于水平連鑄機(jī)運(yùn)動部分和鑄坯質(zhì)量系統(tǒng)的慣性，使鑄坯運(yùn)動存在“模糊”現(xiàn)象，特別是“?！笔窍鄬Φ?，在“停”中存在拉和推，給測量的控制造成困難;水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量范圍寬，要求準(zhǔn)確度高，特別是推程滿量程只有1.5mm(實(shí)際往往小于0.5mm)，2～5%的相對誤差，絕對誤差只有0.03～0.075mm，在結(jié)晶器附近惡劣環(huán)境下是較難達(dá)到的;水平連鑄坯以100周/分左右的拉頻作拉、停、推周期運(yùn)動，具體到推程可能只有0.03秒左右的時(shí)間，因此要求測量控制及處理的速度快等等。
本發(fā)明的水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量裝置中的信號檢測部分由檢測頭、防熱系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)組成。
檢測頭包括摩擦測量輥，無間隙彈性補(bǔ)償聯(lián)軸器，光電增量編碼器，軸承座，可擺動的底板及其無間隙彈性支承。
檢測頭的基本結(jié)構(gòu)是鑄坯通過摩擦測量輥驅(qū)動光電增量編碼器，輸出與鑄坯運(yùn)動相關(guān)的兩路相差為90°的脈沖信號。為正確檢測信號，檢測頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)必須具有良好的穩(wěn)定性、精密度(避免或減小間隙)和剛變，為此，摩擦測量輥與光電增量編碼器之間的連接采用無間隙彈性補(bǔ)償聯(lián)軸器?？蓴[動的底板的支點(diǎn)采用無間隙的彈性支承。
液壓系統(tǒng)包括液壓源、減壓閥、節(jié)流閥、換向閥和油缸。它利用水平連鑄機(jī)原有的液壓源，由減壓閥將液壓源波動的高壓減為穩(wěn)定的低壓。摩擦測量輥和光電增量編碼器支承在-可擺動的底板上，在測量時(shí)由液壓系統(tǒng)的油缸通過可擺動的底板使摩擦測量輥隨鑄坯上下波動而升降，保持與鑄坯接觸并產(chǎn)生一定的壓緊力，防止摩擦測量輥與鑄坯之間打滑;當(dāng)不進(jìn)行測量時(shí)，油缸驅(qū)動使摩擦測量輥下降，脫離與鑄坯接觸，防止意外碰撞而損壞。摩擦測量輥升降的速度可通過節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
防熱系統(tǒng)包括水冷擋板和雙向水冷旋轉(zhuǎn)管接頭。
為防止高溫鑄坯通過輻射、傳導(dǎo)、對流三種傳遞方式使摩擦測量輥、光電增量編碼器和油缸受熱失效，摩擦測量輥、光電增量編碼器和油缸可配置在鑄坯下面;它們與鑄坯之間用水冷擋板分隔(摩擦測量輥與鑄坯接觸處開有孔洞);中空的摩擦測量輥裝有內(nèi)管有輻射狀噴射孔的雙向水冷旋轉(zhuǎn)管接頭，通循環(huán)水進(jìn)行冷卻。
本發(fā)明的測量裝置的測量控制和接口電路包括辨向、細(xì)分電路，拉程和推程的頻率電壓變換電路，拉程和推程的計(jì)數(shù)控制脈沖電路，打印接口和A/D變換電路。還可包括并行鎖存數(shù)字顯示電路。
辨向及細(xì)分電路，其輸入為來自光電增量編碼器的兩路相差為90°的脈沖信號，其輸出為細(xì)分若干倍的拉程計(jì)數(shù)脈沖信號和推程計(jì)數(shù)脈沖信號，細(xì)分電路可提高測量的分辨力和準(zhǔn)確度，避免了采用每轉(zhuǎn)更高脈沖數(shù)的光電增量編碼器易產(chǎn)生“干擾”的缺點(diǎn);頻率電壓變換電路代替采用測速發(fā)電機(jī)，其輸入為拉程和推程計(jì)數(shù)脈沖信號，其輸出為與拉速成正比的電壓模擬信號，這改善了工作條件，增強(qiáng)了可靠性;拉程和推程計(jì)數(shù)控制脈沖電路，其輸入為來自頻率電壓變換電路的電壓模擬信號，其輸出為計(jì)算機(jī)控制測量與鑄坯實(shí)際運(yùn)動同步和測量計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)開始與停止的拉程和推程計(jì)數(shù)控制脈沖信號;打印接口電路和A/D變換電路，其輸入為來自頻率電壓變換電路的電壓模擬信號，其輸出為計(jì)算機(jī)和打印機(jī)可以接受的數(shù)字信號;并行鎖存數(shù)字顯示電路，使數(shù)字顯示不占用計(jì)算機(jī)CPU的時(shí)間。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序固化在計(jì)算機(jī)EPROM存儲器中，包括主程序，測量中斷服務(wù)程序和顯示、打印服務(wù)子程序。拉程和推程測量分別由計(jì)算機(jī)輸出入接口電路PIDA口和B口計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn);停時(shí)測量由計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)器定時(shí)器電路CTC實(shí)現(xiàn)。為了保證測量與鑄坯實(shí)際運(yùn)動同步，進(jìn)行正確的測量，在開始測量和顯示、打印后返回測量時(shí)，都以拉程計(jì)數(shù)控制脈沖到達(dá)來判斷開始執(zhí)行測量中斷服務(wù)程序。為了正確控制測量由一個參數(shù)轉(zhuǎn)移到下一個參數(shù)和盡量避免和減少測量計(jì)數(shù)開、關(guān)門的延遲或提前丟失計(jì)數(shù)脈沖，提高測量的準(zhǔn)確度，拉程和推程測量計(jì)數(shù)停止和下一參數(shù)測量開始的判斷，均采用PIO計(jì)拉程或推程計(jì)數(shù)脈沖加1后，由CTC計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)不大于給定時(shí)間常數(shù)，下一計(jì)數(shù)脈沖到來繼續(xù)加1，當(dāng)最后一個計(jì)數(shù)脈沖到來后，計(jì)時(shí)大于給定時(shí)間常數(shù)后即轉(zhuǎn)入下一參數(shù)測量;而計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)入下一參數(shù)測量的判斷，是在CTC計(jì)時(shí)的同時(shí)，檢測推程計(jì)數(shù)控制脈沖信號是否到達(dá)，未到達(dá)繼續(xù)計(jì)時(shí)，到達(dá)則計(jì)時(shí)停止并轉(zhuǎn)入下一參數(shù)測量。為了抗“模糊”和“干擾”，在PIO-A0口測拉程時(shí)封閉B0口，在B0口測推程時(shí)封閉A0口，在CTC測停時(shí)時(shí)，A0口和B0口全封閉。顯示、打印服務(wù)子程序可對多次測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，對測量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和修正，以及獲得其它輔助參數(shù)的測量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)處理。對不同拉坯制度的水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)的測量編有不同的應(yīng)用程度，它們存在不同的存儲器地址中，可通過按鍵對相應(yīng)拉坯制度下的鑄坯運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量。
本發(fā)明的測量裝置可將其信號檢測部分安裝在結(jié)晶器附近，計(jì)算機(jī)測量控制和接口電路、內(nèi)裝的微計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序安裝在可放在操縱臺上的測量儀內(nèi)?；蛘呖蓪⑿盘枡z測部分安裝在結(jié)晶器附近，計(jì)算機(jī)測量控制和接口電路安裝在與自動控制系統(tǒng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連的自動控制系統(tǒng)控制樞中，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序存儲于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中。
本發(fā)明測量裝置能在冶金生產(chǎn)條件下實(shí)現(xiàn)對水平連鑄坯在結(jié)晶器附近的運(yùn)動參數(shù)的測量;可同時(shí)測量拉程、推程、停時(shí)、拉頻、拉速、平均拉速等多種參數(shù);由計(jì)算機(jī)控制測量，數(shù)字顯示、打印記錄;采取了一系列措施，保證其在惡劣環(huán)境下正確、可靠地進(jìn)行測量，測量準(zhǔn)確度可達(dá)2～5%;對不同拉坯制度的水平連鑄機(jī)，對不同形狀和尺寸的鑄坯具有通用性;結(jié)構(gòu)緊湊、便于“攜帶”。
下面結(jié)合附圖1至9所表示的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述附圖1為摩擦測量輥和光電增量編碼器信號檢測部分結(jié)構(gòu)原理圖;
附圖2為信號檢測部分的油缸液壓驅(qū)動系統(tǒng)圖;
附圖3為計(jì)算機(jī)控制原理圖;
附圖4為計(jì)算機(jī)控制及接口電路方框圖;
附圖5為并行鎖存顯示電路方框圖;
附圖6為計(jì)算機(jī)測量主程序流程圖;
附圖7為拉坯制度為拉-推1-停-推2的測量中斷服務(wù)程序流程圖;
附圖8為拉坯制度為拉-停-推的測量中斷服務(wù)程序流程圖;
附圖9為顯示、打印服務(wù)子程序流程圖。
作為本發(fā)明的實(shí)施例，該測量裝置包括信號檢測部分，計(jì)算機(jī)測量控制信號和接口電路和計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。
如附圖1和2所示，信號檢測部分由檢測頭、液壓系統(tǒng)和防熱系統(tǒng)組成。檢測頭包括摩擦測量輥5、光電增量編碼器2、無間隙波紋管聯(lián)軸器3、軸承座6、可擺動的底板11及其無間隙擺動支承10、液壓系統(tǒng)包括油缸12、液壓源200、先導(dǎo)式減壓閥201、壓力表202、節(jié)流閥203、電磁換向閥204。防熱系統(tǒng)包括水冷擋板1、雙向水冷旋轉(zhuǎn)管接頭8。
摩擦測量輥5通過滾動軸承座6安裝在一可繞固定在鑄坯引導(dǎo)裝置鋼梁9上的彈簧片或十字彈簧片彈性支承10擺動的底板11上。摩擦測量輥5用波紋管彈性補(bǔ)償聯(lián)軸器3與安裝在同一底板上的光電增量編碼器2同軸連接。油缸12下部通過耳軸安裝在鑄坯引導(dǎo)裝置鋼梁9上，上部活塞桿與底板11的彈性支承10另一端的下面通過耳軸相連。信號檢測部分與鑄坯4之間，有用支承鋼管和連接螺栓13固定在鑄坯引導(dǎo)裝置鋼梁9上的水冷擋板1，防止與溫度差成四次方的輻射熱的影響;信號檢測部分配置在鑄坯4之下，防止對流熱的影響;空心的摩擦測量輥5及與其一體的軸通過內(nèi)管7有輻射狀噴射孔的雙向水冷管接頭8通水冷卻，防止傳導(dǎo)熱的影響。當(dāng)不進(jìn)行測量時(shí)，高壓油從油缸12的上部油口進(jìn)入，油缸12驅(qū)動底板11繞彈性支承10擺動，摩擦測量輥5脫離鑄坯4下降到水冷擋板1以下，防止其由于碰撞而損壞。當(dāng)進(jìn)行測量時(shí)，高壓油從油缸12的下部油口進(jìn)入，在恒定壓力的液壓油的作用下，摩擦測量輥5將隨鑄坯4的上下波動而升降，保持與鑄坯4之間的接觸并產(chǎn)生一定的壓緊力，防止了打滑。
液壓系統(tǒng)如附圖2所示，利用水平連鑄機(jī)原有的液壓源200。通過先導(dǎo)式減壓伐201可將液壓源200波動的高壓減至最低可到2.8kgf/cm2的穩(wěn)定低壓。減壓后的壓力由壓力表202指示。液壓油通過節(jié)流伐203調(diào)速可控制摩擦測量輥5升降的速度。電磁換向伐204為彈簧復(fù)位的二位四通電磁伐，當(dāng)其斷電時(shí)摩擦測量輥5在下極限位置。
附圖3所示為計(jì)算機(jī)測量控制原理圖。它指導(dǎo)計(jì)算機(jī)測量控制信號和接口電路的構(gòu)成和計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的編寫。Sin和Cos分別為信號檢測部分的光電增量編碼器輸出的相差為90°的兩路矩形脈沖信號。V為PA0]]>和PB0]]>分別為Sin和Cos信號通過辨向及細(xì)分電路獲得的拉程和推程計(jì)數(shù)脈沖信號。V為PA0]]>和PB0]]>通過頻率電壓變換電路獲得的測量打印拉坯速度和產(chǎn)生計(jì)數(shù)控制脈沖信號所需要的與拉坯速度成正比的電壓模擬信號。PA1]]>和PB1]]>分別為電壓模擬信號V通過拉程和推程計(jì)數(shù)控制脈沖電路獲得的拉程和推程計(jì)數(shù)控制脈沖信號。為保證測量與鑄坯實(shí)際運(yùn)動同步、進(jìn)行正確的測量，以PA1]]>拉程計(jì)數(shù)控制脈沖到來判斷測量開始。在連續(xù)測量時(shí)，由測拉程轉(zhuǎn)為測推程1，由測推程1轉(zhuǎn)為測停時(shí)，由測推程2轉(zhuǎn)為測拉程，采用最后一個計(jì)數(shù)脈沖到后延時(shí)超過給定時(shí)間常數(shù)或兩脈沖間隔時(shí)間超過給定時(shí)間常數(shù)判斷較為準(zhǔn)確，而且基本不受拉頻、拉程等變化的影響。只有測停時(shí)轉(zhuǎn)為測推程2時(shí)用推程計(jì)數(shù)控制脈沖到來判斷，這樣會丟失幾個計(jì)數(shù)脈沖，但可用修正補(bǔ)償。
附圖4和5所示的計(jì)算機(jī)測量控制信號和接口電路包括辨向細(xì)分電路，頻率電壓變換電路，計(jì)數(shù)控制脈沖電路，打印接口和A/D變換電路和并行鎖存顯示電路。辨向及細(xì)分電路輸入信號為信號檢測部分光電增量編碼器輸出的兩路相差為90°的矩形脈沖信號Sin和Cos，輸出是頻率為輸入信號若干倍的拉程和推程計(jì)數(shù)脈沖信號PA0]]>和PB0]]>。細(xì)分可提高分辨力和準(zhǔn)確度。頻率電壓變換電路輸入信號為拉程和推程計(jì)數(shù)脈沖信號PA0]]>和PB0]]>，輸出為與拉速成正比的模擬電壓V。用以代替測速發(fā)電機(jī)。計(jì)數(shù)控制脈沖電路輸入信號為模擬電壓V，輸出為靈敏度可調(diào)的拉程和推程計(jì)數(shù)控制脈沖信號。打印接口電路和A/D變換電路由輸入的模擬電壓信號V，產(chǎn)生適于計(jì)算機(jī)和打印機(jī)需要的數(shù)字信號。
附圖5所示的并行鎖存顯示電路，圖示為兩個相同電路中的一個。它由計(jì)算機(jī)擴(kuò)展的兩塊PIO和譯碼驅(qū)動器等組成，比較簡單地實(shí)現(xiàn)了硬件顯示電路，不占用計(jì)算機(jī)CPU的時(shí)間。CPU將內(nèi)存數(shù)據(jù)鎖存在PIOP ′A0]]>～P ′A7]]>、
中，經(jīng)過譯碼驅(qū)動器將16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)驅(qū)動LED數(shù)碼顯示器顯示。而小數(shù)點(diǎn)則由CPU將內(nèi)存鎖存在PIO的
中，經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動LED數(shù)碼小數(shù)點(diǎn)顯示。
測量裝置的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序是固化在計(jì)算機(jī)EPROM存儲器內(nèi)的應(yīng)用程序軟件。它包括主程序，測量中斷程序和顯示、打印服務(wù)子程序。
附圖6所示為主程序。主程序開始首先初始化，將各計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)區(qū)清零，保證原始數(shù)據(jù)從零開始。之后M→A程序執(zhí)行送比較控制字M，以便當(dāng)一種測量過程執(zhí)行完后改變M，以便獲得下一測量過程的啟動信號。PIO初始化是將A口、B口均置成位控方式，等待中斷啟動信號。讀A1口狀態(tài)，當(dāng)A1為高電平時(shí)允許主程序繼續(xù)向下執(zhí)行，保證每一時(shí)刻均從拉程測量開始，以保證測量與鑄坯實(shí)際運(yùn)動同步，正確進(jìn)行測量。當(dāng)有中斷申請時(shí)轉(zhuǎn)入測量拉、停、推中斷服務(wù)程序。當(dāng)每一參數(shù)測量完成后都返回主程序，馬上調(diào)鍵分析程序，使操作員在任一時(shí)間按顯示或打印鍵時(shí)都能及時(shí)顯示、打印當(dāng)前內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。顯示、打印完成后，主程序返回讀A1口狀態(tài)，使測量仍從測拉程開始，保證測量與鑄坯實(shí)際運(yùn)動用步和正確地進(jìn)行測量。
附圖7所示為拉坯制度為拉、推1、停、推2時(shí)的中斷服務(wù)程序。首先A0口有拉程計(jì)數(shù)脈沖輸入，執(zhí)行A0口中斷服務(wù)程序，這時(shí)先封閉B0口，防止推程干擾脈沖輸入，然后關(guān)CTC0重新置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，拉程計(jì)數(shù)器加1。如第i個脈沖后延時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行A0口中斷服務(wù)程序。當(dāng)后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)入服務(wù)子程序，拉程計(jì)數(shù)器內(nèi)容送內(nèi)存，同時(shí)封閉A0口、開B0口，修改矢量地址為B0口中斷服務(wù)程序1，拉程測量結(jié)束并為推程1的測量做準(zhǔn)備，然后返回主程序。
當(dāng)有推程1計(jì)數(shù)脈沖輸入時(shí)，執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序1，首先關(guān)CTC0重新置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，推程1計(jì)數(shù)器加1。如第i個脈沖后延時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序1。當(dāng)后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)入服務(wù)子程序，將CTC0復(fù)位為啟動CTC1計(jì)停時(shí)做準(zhǔn)備，推程1計(jì)數(shù)器內(nèi)容送內(nèi)存，同時(shí)封閉B0口，啟動CTC1允許中斷，推程1測量結(jié)束并為計(jì)時(shí)做好準(zhǔn)備。重新設(shè)置PIOB口工作方式，檢測推程計(jì)數(shù)控制脈沖B1位是否為高電平，如果B1位為低電平則計(jì)時(shí)器加1，返回計(jì)時(shí)中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行計(jì)時(shí)程序，如果B1位為高電平，則關(guān)閉CTC1，計(jì)時(shí)器內(nèi)容送內(nèi)存，打開B0口，修改中斷矢量地址為B0口中斷服務(wù)程序2，停時(shí)測量結(jié)束并為測量推程2做準(zhǔn)備，中斷返回主程序。
當(dāng)有推程2計(jì)數(shù)脈沖輸入時(shí)，執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序2，首先關(guān)CTC0重新置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，推程2計(jì)數(shù)器加1。如果第i個脈沖后延時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序2。當(dāng)后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)入服務(wù)子程序，推程2計(jì)數(shù)內(nèi)容送內(nèi)存，同時(shí)封閉B0口、開A0口，修改矢量地址為A0口中斷服務(wù)程序，推程2測量結(jié)束并為測拉程做好準(zhǔn)備，然后返回主程序。
附圖8所示為拉坯制度為拉、停、推時(shí)的測量中斷服務(wù)程序。首先A0口有拉程計(jì)數(shù)脈沖輸入，執(zhí)行A0口中斷服務(wù)程序，這時(shí)先封閉B0口，防止推程干擾脈沖輸入，然后關(guān)CTC0重新置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，拉程計(jì)數(shù)加1。如第i個脈沖后延時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行A0口中斷服務(wù)程序。當(dāng)后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)入服務(wù)子程序，將CTC0復(fù)位為啟動CTC2計(jì)時(shí)做準(zhǔn)備，拉程計(jì)數(shù)器內(nèi)容送內(nèi)存，同時(shí)封閉A0口，啟動CTC1允許中斷，拉程測量結(jié)束并為計(jì)時(shí)做好準(zhǔn)備。重新設(shè)置PIOB口工作方式，檢測推程計(jì)數(shù)控制脈沖B1位是否為高電平，如果B1位為低電平則計(jì)時(shí)器加1，返回計(jì)時(shí)中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行計(jì)時(shí)程序。如果B1位為高電平，則關(guān)閉CTC1，計(jì)時(shí)器內(nèi)容送內(nèi)存，打開B0口，修改中斷矢量地址為B0口中斷服務(wù)程序，停時(shí)測量結(jié)束并為測量推程做準(zhǔn)備，中斷返回主程序。當(dāng)有推程計(jì)數(shù)脈沖輸入時(shí)，執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序，首先關(guān)CTC0重新置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，推程計(jì)數(shù)器加1，如果第i個脈沖后延時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行B0口中斷服務(wù)程序。當(dāng)后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)入服務(wù)子程序，推程計(jì)數(shù)器內(nèi)容送內(nèi)存，同時(shí)封閉B0口、開A0口，修改矢量地址為A0口中斷服務(wù)程序，推程測量結(jié)束并為測拉程做好準(zhǔn)備，然后返回主程序。
附圖9所示為顯示、打印服務(wù)子程序。當(dāng)某一時(shí)刻操作員按下顯示或打印鍵后，程序首先執(zhí)行鍵分析程序，差別是顯示還是打印鍵。如果是顯示鍵，則由內(nèi)存將要顯示的數(shù)據(jù)取出到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，然后進(jìn)行取平均、計(jì)算和修正，包括輔助參數(shù)的求取等數(shù)據(jù)處理，再將16進(jìn)制數(shù)譯成十進(jìn)制數(shù)送入顯示單元顯示。如果是打印鍵，則將要打印數(shù)據(jù)取到打印緩沖區(qū)然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再調(diào)連打子程序進(jìn)行打印。打印后返回主程序讀A1口狀態(tài)。
附圖10所示為頻率電壓變換電路，它主要由市售的兩個LM2907頻率電壓變換和一個線性放大集成元件組成。頻率電壓變換電路的輸入信號PAO和PBO為辨向細(xì)分電路輸出的拉程和推程計(jì)數(shù)脈沖信號。LM2907頻率電壓變換集成元件的輸出為與拉速、推速成正比的電壓模擬信號VA和VB，它們送往測量控制脈沖電路。VA和VB經(jīng)過CA3193線性放大集成元件相加后輸出V，它經(jīng)A/D變換電路送往打印打印拉速曲線。
附圖5所示的并行鎖存顯示電路，由市售的Z80-PIO輸出入接口電路、74LS248譯碼驅(qū)動器、74LSO4驅(qū)動器和LED數(shù)字顯示器等組成。
辨向細(xì)分電路和測量控制脈沖電路組成方法很多，這里辨向細(xì)分電路采用異或門細(xì)分、RC移向控制D觸發(fā)器辨向，測量控制脈沖電路采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
權(quán)利要求
1.一種水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量裝置，其特征在于它是由包含檢測頭、液壓系統(tǒng)、防熱系統(tǒng)的信號檢測部分，計(jì)算機(jī)測量控制和接口電路以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于信號檢測部分中a 檢測頭中摩擦測量輥與光電增量編碼器采用無間隙彈性聯(lián)接，信號檢測部分?jǐn)[動底板的支點(diǎn)采用無間隙彈性支承;b 液壓系統(tǒng)中減壓閥、節(jié)流閥、換向閥、油缸相串聯(lián)，可利用水平連鑄機(jī)已有的液壓源，油缸的下部安裝在鑄坯引導(dǎo)裝置鋼梁或基礎(chǔ)上，上部活塞桿與擺動底板彈性支承另一端的下面通過耳軸相連;c 防熱系統(tǒng)中水冷擋板處于鑄坯和摩擦測量輥、光電增量編碼器及油缸之間，并在摩擦測量輥與鑄坯接觸處開有孔洞，空心的摩擦測量輥通過內(nèi)管有輻射狀噴射孔的雙向水冷旋轉(zhuǎn)管接頭通循環(huán)水冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)測量控制和接口電路采用頻率電壓變換電路和利用計(jì)算機(jī)擴(kuò)展的PIO和譯碼驅(qū)動器組成并行鎖存顯示電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序包括主程序，測量中斷服務(wù)程序和顯示打印服務(wù)子程序a 在計(jì)算機(jī)輸出入接口電路PIO A0口計(jì)拉程時(shí)封閉B0口，在B0口計(jì)推程時(shí)封閉A0口，在計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器CTC計(jì)時(shí)時(shí)，PIO-A0口和B0口全封閉;b 在開始測量或顯示、打印后返回測量時(shí)，以讀A1口狀態(tài)，拉程計(jì)數(shù)控制脈沖到達(dá)判斷測量開始;c 由拉程或推程測量轉(zhuǎn)到下一參數(shù)測量時(shí)，在A0口或B0口計(jì)行程脈沖的同時(shí)，置CTC0為設(shè)定時(shí)間常數(shù)中斷啟動方式，當(dāng)脈沖后延時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間常數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)為下一參數(shù)測量。
專利摘要
一種水平連鑄坯運(yùn)動參數(shù)測量裝置，它適用于黑色和有色金屬的水平連鑄；由信號檢測部分、計(jì)算機(jī)控制信號及接口電路，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序所組成；在結(jié)晶器附近，同時(shí)測量拉程、推程、停時(shí)、拉頻、拉速、平均拉速等多種參數(shù)；由計(jì)算機(jī)控制測量、數(shù)字顯示、打印記錄；采取了一系列措施，保證其在惡劣環(huán)境下正確可靠地進(jìn)行測量，測量準(zhǔn)確度可達(dá)2～5％；對不同拉坯制度，不同形狀和尺寸的鑄坯具有通用性，結(jié)構(gòu)緊湊、便于“攜帶”。
文檔編號B22D11/16GK87107706SQ87107706
公開日1988年6月15日 申請日期1987年11月12日
發(fā)明者莊春沼, 劉偉力, 康曉麓, 梁典耀 申請人:北方工業(yè)大學(xué), 馬鞍山鋼鐵公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan