20#無縫鋼管高速冷軋機(jī)芯棒監(jiān)測(cè)裝置和方法

　　本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

　　本發(fā)明提出一種20#無縫鋼管高速冷軋機(jī)芯棒監(jiān)測(cè)裝置。在軋制過程中， 當(dāng)芯棒的軸向位移超出預(yù)定范圍時(shí)，該裝置會(huì)以聲、光形式報(bào)警，并指出 位移方向，發(fā)出開關(guān)信號(hào)。

　　在軋制過程中，引起芯棒發(fā)生軸向位移的原因主要有以下兩個(gè)：一是 由于在軋制過程中，尤其是當(dāng)進(jìn)給量大、軋制速度高時(shí)，錐形芯棒可能因 負(fù)載過大或本身材質(zhì)缺陷發(fā)生局部破碎，此后芯棒碎片將隨成品管一起朝 前運(yùn)動(dòng)，而芯棒的剩余部分(即芯棒桿)亦將偏離預(yù)先設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方向;二是 由于支座緊固不良而使芯棒在工作過程中發(fā)生向后的退縮。無論芯棒因何 原因發(fā)生過量的軸向位移，都必須及時(shí)停機(jī)，否則輕則產(chǎn)生廢品，重則可能導(dǎo) 致整個(gè)軋機(jī)的損壞。

　　為了防止由于芯棒軸向位移而引起的損壞和危險(xiǎn)，人們研究和設(shè)計(jì)了 各種監(jiān)測(cè)芯棒位置的方法和裝置。曾有一種以檢測(cè)軋輥負(fù)荷為基本量間接 監(jiān)測(cè)芯棒狀態(tài)的方法。因?yàn)檐堓佖?fù)荷超常增加實(shí)際上可能是芯棒發(fā)生軸向 位移的結(jié)果，所以這種方法終因靈敏度太差而被放棄。

　　德國專利DE1023441提出了一種較為靈敏的方法，即采用固定在成品 管外的放射性同位素作信號(hào)源，而在成品管內(nèi)的芯棒頂部安裝一個(gè)鉛制園 柱。當(dāng)芯棒因破碎發(fā)生過量軸向位移時(shí)，鉛柱將阻斷放射性同位素發(fā)生的 伽瑪射線，從而觸發(fā)“芯棒斷裂”信號(hào)。這種方法終因放射性污染和其它 技術(shù)原因而被德國政府禁用。

　　德國專利DE2367037.7提出了一種安全可靠的方法：即在芯棒頂端安 裝磁鐵，在成品管外用諧振電路的線圈檢測(cè)其磁場(chǎng)。當(dāng)芯棒團(tuán)破碎而向前運(yùn) 動(dòng)時(shí)，線圈將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓，并據(jù)此發(fā)生“芯棒破碎”信號(hào)。

　　德國專利DE 2548379在前述專利的基礎(chǔ)上提出了一種更為靈敏的方 法：即在成品管理內(nèi)部的芯棒頂端或在一根裝于芯棒頂端的接長(zhǎng)桿的端部 裝一塊磁鐵，在成品管外用一組半導(dǎo)體霍爾元件檢測(cè)其磁場(chǎng)的軸向分布，并 通過電子電路積分尋求該磁場(chǎng)的最大強(qiáng)度的位置所在。當(dāng)芯棒因某種原因 發(fā)生移動(dòng)時(shí)，積分曲線的最大值的位置將發(fā)生變化，據(jù)此發(fā)出相應(yīng)的開關(guān) 信號(hào)。這種方法要采用較多的半導(dǎo)體霍爾元件，為了克服這種元件特性漂 移的影響，不得不采用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子電路。