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Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines elektrisch leitenden Elementes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines elektrisch leitenden Ele- mentes, welches einen Teil eines geschlossenen, elektrisch leitenden Kreises bildet, wobei eine Erreger- vorrichtung vorgesehen ist, die einen elektrischen Strom veranlasst, im elektrisch leitenden Kreis zu fliessen, und hat insbesondere Bezug auf die Bestimmung der Lage von zwischen zwei Walzengerüsten durchhängenden Metallsträngen ("Zwischenständer-Schleife") bei Profil - oder Stangenwalzwerken.
In der Walzwerks-Terminologie bedeutet die Bezeichnung"Zwischenständer-Schleife"einen Ab- schnitt des Materials, das gewalzt wird, welcher Abschnitt zwischen einem Paar benachbarter Walzge- rüste hängt.
Wie bereits bekannt, ist die Grösse dieser Schleife (der Durchhang) bei einem Profil- oder Stangen- walzwerk von Wichtigkeit zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Walzen, nachdem ein zu grosser Durchhang das Entstehen von Verdickungen verursachen, ein zu geringer Durchhang zu hohe Spannungen und damit Deformationen des gewalzten Produktes hervorrufen kann. Es ist daher notwendig, die Lage der Schleife bestimmen zu können.
Normalerweise sind die Vorrichtungen zur Kontrolle der Zwischenständer-Schleife und andere Geräte zur Lagenbestimmung entweder von der photoelektrischen Art, welche häufig einen grossen Aufwand für die Unterhaltung erfordert, wenn sie unter schwierigen Bedingungen zu arbeiten hat, oder sie machen
Gebrauch von mechanischen Kontakten, was aber schwierig zu handhaben ist und Abnützungserscheinungen zeitigt, wenn die Verwendung im Zusammenhang mit sich bewegenden Objekten stattfindet, oder sie sind abhängig von der Messung der Kapazität zwischen dem Element und einer stationären Gegenelektrode, was aber oft unzuverlässig ist infolge der Anwesenheit von fremden metallischen oder sonstigen Körpern, welche Kapazitäten hervorrufen.
Es ist auch eine Einrichtung zum Umsetzen der Lageänderung eines mechanischen Organes in eine Wechselspannung bekannt geworden, bei welcher zwei feste, identische Magnetjoche vorgesehen waren sowie ein längsverschiebbarer, als Anker dienender Stab, welcher sich in den Luftspalten der beiden Joche befand. Die beidenjoche waren mit vom gleichen Wechselstrom durchflossenen Wicklungen versehen und überdies trug jedes Joch eine weitere Wicklung, in welcher eine mehr oder weniger hohe Wechselspannung induziert wurde, je nach der jeweiligen Lage des Stabes. Dieser Stab musste jedoch aus ferromagnetischem Material bestehen, um den magnetischen Fluss in den, Jochen verändern zu können. Solche Einrichtungen eigneten sich daher nicht zur Anzeige der Lage von Körpern aus Nichteisenmetallen.
Ziel der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, welche sich für die Lagenbestimmung leitender Körper ohne Rücksicht auf das Material, aus welchem diese bestehen, eignet.
Hiezu wird bei einer Einrichtung der eingangs angeführten Art eine elektromagnetische, mit dem Element zusammenwirkende Detektoreinrichtung vorgesehen, um ein Signal zu erzeugen, wenn ein Strom das Element durchfliesst, welches Signal sich mit der Lage des Elementes ändert.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine elektromagnetische Erregereinrichtung vorgesehen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anHand von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles eines
Stangenwalzwerkes mit zur Vereinfachung weggelassenen Teilen ist und eine Vorrichtung gemäss der Er- findung zeigt ; Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Komparator-Schaltung für die Vorrichtung nach Fig. 1, in
Verbindung mit Steuereinrichtungen, und Fig. 3 ist eine vereinfachte Darstellung, welche eine andere
Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Gemäss der Fig. 1 der Zeichnung hängt die Stange zwischen den Walzen 2. 2a zweier aufeinander- folgender Walzengerüste 3, 3a durch und bildet so eine "Zwischenständer-Schleife", deren Lage über- wacht werden soll. Die Stange bildet weiters einen Teil eines geschlossenen elektrischen Kreises, welcher durch die Walzengerüste 3, 3a und Erde vervollständigt wird.
Der Erreger 18 umfasst einen geschlossenen Magnetkern 4, welcher die Stange 1 umgibt, und eine
Spule 5, welche auf einen Schenkel des Kernes 4 gewickelt ist und mit einer Stromquelle 6 in Verbindung steht. Der Strom, welcher durch die Spule 5 fliesst, induziert einen Strom in dem geschlossenen elek- trischen Kreis.
Eine mit einem offenen Kern versehene Einheit 7 ist an jener Stelle angeordnet, an welcher die Lage der Stange zum Zwecke der Überwachung bestimmt werden soll. Die Einheit 7 umfasst ein offenes Joch 8 aus magnetischem Material in. form eines U und eine Spule 9, welche den Steg dieses U umgibt. Die den induzierten Strom führende Stange 1 geht zwischen den Schenkeln des U-förmigen Joches 8 hindurch und hiemit wird eine Spannung in der Spule 9 induziert.
Die Flussverbindung (Kopplung) zwischen der Spule
9 und der Stange 1 ändert sich mit der Lage der Stange l, so dass die Grösse der induzierten Spannung nicht nur von der Grösse des Stromes, der in der Stange 1 fliesst, sondern auch von der Lage der Stange gegen- über der Spule 9 abhängig ist,
Die Grösse der Spannung ist sehr gering für Lagen der Stange 1 ausserhalb des U-förmigen Joches und ist grösser für Lagen innerhalb des Joches ; sie nimmt zu bis zu einem Maximalwert, wenn sich die Stange
1 dem Grunde oder Steg des U-Joches nähert, wobei die maximale Flussverbindung (Kopplung) zwischen . der Spule 9 und dem geschlossenen elektrischen Kreis eintritt.
Es ist hervorzuheben, dass die mit dem offenen Joch versehene Einheit 7 als Detektor arbeitet und von der Spule 9 kann ein Signal, welches sich mit der Lage der Stange 1 ändert, abgenommen werden. Dieses
Signal kann in der üblichen Weise verwertet werden. Es kann beispielsweise verwendet werden, um An- zeigeeinrichtungen zu betätigen. Anderseits kann es auch verwendet werden, um Steuereinrichtungen zur Regulierung der Lage der Stange 1 zu beeinflussen.
Es ist vorteilhaft, ein U-förmiges Joch 8 mit parallelen Schenkeln zu verwenden, nachdem das ma- gnetische Feld zwischen solchen parallelen Schenkeln im wesentlichen gleichmässig ist. Dies resultiert in guter Linearität zwischen der Lage der Stange l und dem Ausgangssignal von der Spule 9. Hiemit ist das Ausgangssignal im wesentlichen unabhängig von seitlichen Abweichungen oder von seitlichem Spiel der Stange 1.
Es ist natürlich auch möglich, ein offenes magnetisches Joch von jeder andern Form zu verwenden, jedoch verursacht dies eine Abhängigkeit von der seitlichen Bewegung. Die Schenkel können beispielsweise konvergieren oder divergieren oder es kann auch eine Hufeisenform vorgesehen werden.
Es ist weiters hervorzuheben, dass in gleicher Weise der Erregerstrom in dem elektrischen Kreis durch die Spule 9 hervorgerufen werden kann, u. zw. mittels der mit einem offenen Joch versehenen Einheit 7, und dass das sich mit der Lage der Stange 1 ändernde Signal von der Spule 5 der Einheit 18 abgenommen werden kann. In diesem Falle ändert sich der Strom, der in dem elektrischen Kreis induziert vlird, mit der Lage der Stange 1.
Die Einheit 7 mit der Spule 9 auf dem offenen Joch aus magnetischem Material kann durch jede andere Spule mit offenem Joch ersetzt werden, die für eine Flusskopplung zwischen dieser Spule und der Stange 1 geeignet ist, wenn einer dieser Teile stromführend ist, welcher Strom sich mit der Lage der Stange 1 ändert, gleichviel, ob magnetisches Material verwendet ist oder nicht. Es ist beispielsweise vorgesehen, dass eine Art selbsttragend'er Toroid-Spule, welche zu einer U-Form oder Hufeisenform ge- öffnet ist, verwendet werden kann. Eine derartige Spule hat in ihrem Inneren kein magnetisches Material.
Ein Signal, welches von der Spule 5 oder von der Spule 9, je nach der Lage des Falles, abgenommen wird, ist-abgesehen von der Lage der Stange 1 gegenüber dem U-förmigen Joch 8, auch abhängig von Änderungen des Stromes in der Schleife als Folge vonErscheinungen wie Änderungen in der Speisespannung für die Erregerspule, Änderungen der Länge der Stange zwischen den Walzengerüsten 3, Sa und dem Widerstandswert der Stange 1. über ihre Länge. Es ist klar, dass andere Änderungen als solche, die der Änderung der Lage der Stange 1 entsprechen, das Signal veranlassen können, unzutreffende Informationen zu übertragen.
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Das Problem der Änderung in der Stromversorgung kann durch Vergleich der an der Detektorspule entstehenden Spannung mit der Spannung, welche an der Erregerspule entsteht, gelöst werden. Hiedurch werden aber Veränderungen des Widerstandswertes nicht ausgeglichen.
Bei der soeben beschriebenen Anordnung können aber auch Schwierigkeiten entstehen als Folge von
Phasendifferenzen zwischen den Spannungen an der Erregerspule und an der Detektorspule. Solche Phasen- differenzen können aber durch Gleichrichten der Spannungen zum Zwecke des Vergleiches beseitigt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Bezugseinheit 10 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 1 ersichtlich ist. Die Bezugseinheit 10 umfasst den geschlossenen magnetischen
Kern 11, welcher eine Spule 12 trägt. Der elektrische Kreis wird durch die Einheit 18 erregt. Ein Signal, welches sich sowohl mit der Lage der Stange 1 als auch mit dem Strom, welcher über den elektrischen
Kreis fliesst, ändert, kann von der mit offenem Joch versehenen Einheit 7 abgenommen werden. Da der
Kern 11 geschlossen ist, ist die Flussverbindung (Kopplung) zwischen der Spule 12 und der Stange 1 unab- hängig von der Lage der Stange 1. Demnach erzeugt die Bezugseinheit 10 ein Signal, welches sich mit dem Fluss, welcher im elektrischen Kreis vorhanden ist, ändert, jedoch im wesentlichen unabhängig ist- von der Lage der Stange 1.
Durch Vergleichen der Signale, welche von der mit offenem Kern versehenen
Einheit 7 und von der Bezugseinheit geliefert werden, kann ein resultierendes Signal erhalten werden, welches im wesentlichen unabhängig ist von der Grösse des Flusses im Kreis, solange ein Strom fliesst.
Zum Zwecke des Vergleiches können die Spulen 9 und 12, wie in Fig. 2 gezeigt, in einer Brücken- schaltung angeordnet werden, welche Widerstände 13, 14 und eine Stromquelle 15 umfasst. Die Brücke ist im Gleichgewicht und hat eine Ausgangsspannung von Null, wenn sich die Stange in einer bestimmten vorgegebenen Stellung befindet. Jede Abweichung der Stange 1 aus dieser Lage stört das Gleichgewicht der
Brücke und erzeugt so eine Ausgangsspannung.
Es ist hiezu hervorzuheben, dass Änderungen des Stromes im Kreis als Ergebnis von Änderungen in der
Stromversorgung oder Änderungen des Widerstandswertes keine Störung des Brückengleichgewichtes hervor- rufen und damit keinen Einfluss auf die Ausgangsspannung der Brücke haben.
Jede Ausgangsspannung der Brücke wird im Verstärker 16 verstärkt und wird der Steuereinrichtung 17 übermittelt, welche mit einer Rückführung versehen sein kann. Die Steuereinrichtung 17 kann die Ge- schwindigkeit des Walzengerüstes unmittelbar in irgendeiner üblichen Weise regeln. Anderseits kann die mit offenem Kern versehene Einheit 7 gemäss Fig. l auf einem beweglichen Wagen (nicht dargestellt) montiert sein, wobei die Ausgangsspannung der Brücke die Steuereinrichtung 17 so beeinflussen kann, dass sie die Stellung der mit offenem Kern versehenen Einheit 7 in solch'einer Weise verändert, dass die
Brücken-Ausgangsspannung wieder Null wird. Die Lage der Stange 1 wird somit in Übereinstimmung mit der Bewegung der mit offenem Kern versehenen Einheit 7 eingestellt, welche abhängig ist von der Lage der Stange 1.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 ist ein Paar von Einheiten 7a, 7b mit offenen magnetischen Kernen 8a, 8b vorgesehen, wobei die Stange la dazwischen hindurchgeht. Die Spulen 9a und 9b sind in Serie und mit entgegengesetztem Sinne zusammengeschaltet. In der Stange la kann mit Hilfe einer Erregereinheit, die ähnlich ist der in Fig. l mit 18 bezeichneten Einheit, ein Strom induziert werden. In jeder der Spulen 9a, 9b wird ein Signal erzeugt werden, welches sich mit der Lage der Stange 1 und mit dem in der Stange la fliessenden Strom ändert. Ein resultierendes Ausgangssignal kann an den Anschlüssen 13 abgenommen werden. Wenn sich die Stange la in der Mitte zwischen den Einheiten 7a, 7b befindet, so wird das Ausgangssignal an den Anschlüssen 13 gleich Null.
Das Ausgangssignal wird aber von Null abweichen, wenn die Stange eine Abweichung aus ihrer mittleren Lage erfährt.
Die Einheiten 7a, 7b können zusammen beweglich angeordnet sein ; ein an den Anschlüssen 13 abgenommenes Ausgangssignal kann verwendet werden, um die Lage der Einheiten 7a, 7b einzustellen und so das Ausgangssignal wieder auf Null zu bringen. Die Lage der Stange 1 wird so in Übereinstimmung mit der Bewegung der Einheiten 7a und 7b geregelt.
Es ist auch möglich, das System mittels der mit offenem Kern versehenen Einheiten 7a und 7b zu erregen, in welchem Falle der im elektrischen Kreis induzierte Strom sich mit der Lage der Stange la ändern wird. Ein Signal, welches sich mit der Lage der Stange la ändert, kann so mit Hilfe einer Einheit wie jene in Fig. l mit 18 bezeichnete erhalten werden. Die Lage der Stange 1a kann auch in Übereinstimmung mit der Bewegung der Einheiten 7a, 7b eingestellt werden, womit das Signal auf Null gebracht wird.
An Stelle der Verwendung von nur einem Paar von Einheiten 7a, 7b können zwei oder mehrere, mit offenem Kern versehene Einheiten vorgesehen werden.
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Ein System zur Lagenbestimmung gemäss der Erfindung arbeitet berührungslos, zeigt kontinuierlich an, ist in seiner Arbeitsweise sehr einfach und robust und erfordert nur eine geringe, zusätzliche Aus- rüstung.
Es ist hervorzuheben, dass viele Abänderungen der Einzelheiten möglich sind, ohne den Rahmen der
Erfindung hiezu verlassen zu müssen. So ist'beispielsweise magnetisches Material für die Kerne der Spulen nicht wesentlich und bei sehr hohen Frequenzen kann es sogar wünschenswert sein, kein magnetisches
Material zu verwenden.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Anwendung auf die Lagenbestimmung von Zwischengerüst-Schleifen bei Walzwerken beschränkt. Sie kann für die Bestimmung und bzw. oder Steuerung der Lage anderer
Elemente verwendet werden, wie etwa die stählernen Hubs eile in Bergwerken oder die Werkzeugträger von Drehbänken. In diesem letzteren Falle kann ein geschlossener elektrischer Kreis vom Werkzeugträger, vom
Werkzeug, von dem zu bearbeitenden Werkstück und von der Drehbank gebildet werden. Es ist auch ins
Auge gefasst, dass bei bestimmten Anwendungen der Strom durch andere Mittel als elektromagnetische In- duktion veranlasst wird, durch das Element zu fliessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines elektrisch leitenden Elementes, welches einen Teil eines geschlossenen, elektrisch leitenden Kreises bildet, wobei eine Erregervorrichtung vorgesehen ist, die einen elektrischen Strom veranlasst, im elektrisch leitenden Kreis zu fliessen, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische, mit dem Element zusammenwirkende Detektoreinrichtung vorgesehen ist, um ein Signal zu erzeugen, wenn ein Strom das Element durchfliesst, welches Signal sich mit der Lage des Elementes ändert.
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Device for determining the position of an electrically conductive element
The invention relates to a device for determining the position of an electrically conductive element which forms part of a closed, electrically conductive circuit, with an excitation device being provided which causes an electric current to flow in the electrically conductive circuit and has in particular with regard to the determination of the position of metal strands sagging between two roll stands ("intermediate stand loop") in profile or bar rolling mills.
In rolling mill terminology, the term "interstand loop" means a section of the material being rolled, which section is suspended between a pair of adjacent rolling stands.
As already known, the size of this loop (the sag) in a profile or bar rolling mill is important for determining the speed of the rolls, since too much sag causes thickening, while too little sag causes excessive stresses and thus Can cause deformations of the rolled product. It is therefore necessary to be able to determine the position of the loop.
Typically, the inter-stand loop control devices and other position finding devices are either of the photoelectric type, which often require a great deal of entertainment when dealing with difficult conditions, or are
Use of mechanical contacts, which are difficult to handle and show signs of wear when used in connection with moving objects, or they depend on the measurement of the capacitance between the element and a stationary counter electrode, but this is often unreliable as a result of the Presence of foreign metallic or other bodies which cause capacities.
A device for converting the change in position of a mechanical organ into an alternating voltage has also become known, in which two fixed, identical magnetic yokes were provided and a longitudinally displaceable rod serving as an anchor, which was located in the air gaps of the two yokes. The two yokes were provided with windings through which the same alternating current flowed, and each yoke also carried a further winding in which a more or less high alternating voltage was induced, depending on the respective position of the rod. However, this rod had to be made of ferromagnetic material in order to be able to change the magnetic flux in the yokes. Such devices are therefore not suitable for displaying the position of bodies made of non-ferrous metals.
The aim of the invention is to avoid the mentioned disadvantages of the known devices and to create a device which is suitable for determining the position of conductive bodies regardless of the material from which they are made.
For this purpose, in a device of the type mentioned in the introduction, an electromagnetic detector device cooperating with the element is provided in order to generate a signal when a current flows through the element, which signal changes with the position of the element.
According to a further feature of the invention, an electromagnetic excitation device is provided.
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Preferred embodiments of the invention are described on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing, in which FIG. 1 is a schematic representation of part of a
Bar rolling mill with parts omitted for simplicity and showing a device according to the invention; Fig. 2 is a circuit diagram of a comparator circuit for the apparatus of Fig. 1, in
Connection with control devices, and Fig. 3 is a simplified illustration which is another
Embodiment of the invention illustrated.
According to FIG. 1 of the drawing, the rod sags between the rolls 2, 2a of two successive roll stands 3, 3a and thus forms an "intermediate stand loop", the position of which is to be monitored. The rod also forms part of a closed electrical circuit which is completed by the roll stands 3, 3a and earth.
The exciter 18 comprises a closed magnetic core 4, which surrounds the rod 1, and a
Coil 5, which is wound on one leg of the core 4 and is connected to a power source 6. The current flowing through the coil 5 induces a current in the closed electrical circuit.
A unit 7 provided with an open core is arranged at that point at which the position of the rod is to be determined for the purpose of monitoring. The unit 7 comprises an open yoke 8 made of magnetic material in the form of a U and a coil 9 which surrounds the web of this U. The rod 1 carrying the induced current passes between the legs of the U-shaped yoke 8 and a voltage is thereby induced in the coil 9.
The flux connection (coupling) between the coil
9 and the rod 1 changes with the position of the rod 1, so that the magnitude of the induced voltage depends not only on the magnitude of the current flowing in the rod 1, but also on the position of the rod in relation to the coil 9 is
The magnitude of the voltage is very low for positions of the rod 1 outside the U-shaped yoke and is greater for positions within the yoke; it increases up to a maximum value as the rod moves
1 approaches the base or web of the U-yoke, with the maximum flow connection (coupling) between. the coil 9 and the closed electrical circuit occurs.
It should be emphasized that the unit 7 provided with the open yoke functions as a detector and a signal which changes with the position of the rod 1 can be picked up from the coil 9. This
Signal can be used in the usual way. It can be used, for example, to operate display devices. On the other hand, it can also be used to influence control devices for regulating the position of the rod 1.
It is advantageous to use a U-shaped yoke 8 with parallel legs, since the magnetic field between such parallel legs is essentially uniform. This results in good linearity between the position of the rod 1 and the output signal from the coil 9. The output signal is therefore essentially independent of lateral deviations or lateral play of the rod 1.
It is of course also possible to use an open magnetic yoke of any other shape, but this causes a dependence on the lateral movement. The legs can, for example, converge or diverge, or a horseshoe shape can also be provided.
It should also be emphasized that the excitation current in the electrical circuit can be generated by the coil 9 in the same way, u. by means of the unit 7 provided with an open yoke, and that the signal which changes with the position of the rod 1 can be picked up by the coil 5 of the unit 18. In this case, the current induced in the electrical circuit changes with the position of the rod 1.
The unit 7 with the coil 9 on the open yoke of magnetic material can be replaced by any other coil with an open yoke which is suitable for flux coupling between this coil and the rod 1 when one of these parts is live, which current is with it the position of the rod 1 changes, regardless of whether magnetic material is used or not. It is provided, for example, that a type of self-supporting toroidal coil which is opened into a U-shape or horseshoe shape can be used. Such a coil has no magnetic material inside.
A signal which is picked up from the coil 5 or from the coil 9, depending on the situation, is-apart from the position of the rod 1 relative to the U-shaped yoke 8, also dependent on changes in the current in the loop as a result of phenomena such as changes in the supply voltage for the excitation coil, changes in the length of the bar between the roll stands 3, Sa and the resistance value of the bar 1. along its length. It is clear that changes other than those corresponding to the change in the position of the rod 1 can cause the signal to transmit incorrect information.
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The problem of the change in the power supply can be solved by comparing the voltage produced on the detector coil with the voltage produced on the excitation coil. However, this does not compensate for changes in the resistance value.
With the arrangement just described, however, difficulties can arise as a result of
Phase differences between the voltages on the excitation coil and on the detector coil. Such phase differences can be eliminated by rectifying the voltages for the purpose of comparison.
According to a preferred embodiment of the invention, a reference unit 10 can be provided, as can be seen in FIG. 1. The reference unit 10 comprises the closed magnetic
Core 11, which carries a coil 12. The electrical circuit is energized by the unit 18. A signal which is related to the position of the rod 1 as well as to the current flowing through the electrical
Circle flows, changes, can be removed from the unit 7 provided with an open yoke. Since the
Core 11 is closed, the flux connection (coupling) between the coil 12 and the rod 1 is independent of the position of the rod 1. Accordingly, the reference unit 10 generates a signal which is related to the flux that is present in the electrical circuit, changes, but is essentially independent of the position of the rod 1.
By comparing the signals which from the open core
Unit 7 and supplied by the reference unit, a resulting signal can be obtained which is essentially independent of the magnitude of the flow in the circuit as long as a current is flowing.
For the purpose of comparison, the coils 9 and 12, as shown in FIG. 2, can be arranged in a bridge circuit which comprises resistors 13, 14 and a current source 15. The bridge is in equilibrium and has zero output voltage when the rod is in a certain predetermined position. Any deviation of the rod 1 from this position disturbs the balance of the
Bridge and thus generates an output voltage.
It should be emphasized that changes in the current in the circuit are the result of changes in the
Power supply or changes in the resistance value do not cause a disturbance of the bridge equilibrium and thus have no influence on the output voltage of the bridge.
Each output voltage of the bridge is amplified in the amplifier 16 and is transmitted to the control device 17, which can be provided with a feedback. The control device 17 can regulate the speed of the roll stand directly in any conventional manner. On the other hand, the unit 7 provided with an open core, as shown in FIG. changed a way that the
Bridge output voltage becomes zero again. The position of the rod 1 is thus adjusted in accordance with the movement of the open-core unit 7 which is dependent on the position of the rod 1.
In the embodiment according to FIG. 3, a pair of units 7a, 7b with open magnetic cores 8a, 8b are provided, the rod 1a passing therebetween. The coils 9a and 9b are connected in series and in opposite directions. A current can be induced in the rod 1 a with the aid of an excitation unit which is similar to the unit designated 18 in FIG. In each of the coils 9a, 9b a signal will be generated which changes with the position of the rod 1 and with the current flowing in the rod la. A resulting output signal can be picked up at the connections 13. When the rod la is in the middle between the units 7a, 7b, the output signal at the connections 13 becomes zero.
However, the output signal will deviate from zero if the rod experiences a deviation from its central position.
The units 7a, 7b can be arranged movably together; an output signal picked up at the connections 13 can be used to adjust the position of the units 7a, 7b and thus bring the output signal back to zero. The position of the rod 1 is thus controlled in accordance with the movement of the units 7a and 7b.
It is also possible to energize the system by means of the open-core units 7a and 7b, in which case the current induced in the electrical circuit will vary with the position of the rod la. A signal which changes with the position of the rod la can thus be obtained with the aid of a unit such as that denoted by 18 in FIG. The position of the rod 1a can also be adjusted in accordance with the movement of the units 7a, 7b, thus bringing the signal to zero.
Instead of using only one pair of units 7a, 7b, two or more open-core units can be provided.
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A system for determining the position according to the invention works without contact, displays continuously, is very simple and robust in its mode of operation, and requires only a small amount of additional equipment.
It should be emphasized that many changes in the details are possible without leaving the scope of the
To have to leave the invention. For example, magnetic material is not essential for the cores of the coils and, at very high frequencies, it may even be desirable, not magnetic
Material to use.
The invention is also not limited to the application of determining the position of inter-stand loops in rolling mills. It can be used to determine and / or control the position of others
Elements are used, such as the steel lifting cables in mines or the tool carriers of lathes. In this latter case, a closed electrical circuit from the tool carrier, from
Tool formed by the workpiece to be machined and by the lathe. It's also ins
Be aware that, in certain applications, the current is caused to flow through the element by means other than electromagnetic induction.
PATENT CLAIMS:
1. Device for determining the position of an electrically conductive element which forms part of a closed, electrically conductive circuit, wherein an excitation device is provided which causes an electrical current to flow in the electrically conductive circuit, characterized in that an electromagnetic, with the element cooperating detector means is provided to generate a signal when a current flows through the element, which signal changes with the position of the element.