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" Dispositif pour la mesure de distances et de largeurs."
La présente invention se rapporte à un dispositif pour la mesure de distances et de largeurs, en particulier pour la mesure de la grandeur d'une bouole de produits à laminer dans des laminoirs à chaud travaillant en continu.
Dans les laminoirs, il est fréquemment nécessaire de faire passer les produits à laminer sous la forme d'une boucle entre deux cages de laminoir et de commander au moins l'une des deux cages de laminoir, de façon que la boucle conserve une grandeur préalablement réglée. Ceci est réalisé par exemple dans le cas de produits à laminer chauds, afin que ces derniers ne soient pas soumis à une traction. Pour un réglage de la boucle de cette nature, il est tout d'abord nécessaire de déterminer la grandeur de cette boucle.
A cet effet, en dehors d'une série de procédés capacitifs
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et mécaniques ( travaillant par exemple avec des systèmes de levage de boucles ), des procédés optiques sont égale- ment connus, lesquels, similairement aux procédés capaci- tifs, présentent les avantages d'une mesure sans contact.
Dans les procédés optiques, la position de la boucle est sondée en continu à de courts intervalles de temps par un élément de construction photoélectrique ( désigné ci- après plus brièvement per l'expression cellule photoélec- trique ), c'est-à-dire par exemple un élément photo-élec- trique ou une photodiode. Au cours de cette opération, un étroit champ de vision en forme de bande est périodi- quement sondé. Ceci s'effectue au moyen de supports rota- tifs à miroirs commandés par un moteur, de dispositifs à lentilles, de disques perforés ou à fentes. Dans ce cas, l'objet à mesurer et son fond sont sondés dans la coordon- née à mesurer.
Chaque fois que, par l'intermédiaire du disposât à miroir ou à diaphragma la lumière des produite à laminer ou de leur fond frappe la cellule photo-électri- que, celle-ci cède une impulsion. Grâce à cette impulsion, un signal proportionnel à la grandeur de la boucle des produits à laminer peut être formé de la manière connue suivante ::¯ l'impulsion est amenée à un tube à décharge de gaz commandé par une grille, auquel sert de tension d'ali- mentation la tension alternative sur laquelle est branché le moteur pour la commande du dispositif à miroir ou à diaphragme, ce moteur étant avantageusement un moteur syn- chrone.
Au moment où la cellule photo-électrique forunit une impulsion d'image et où la tension appliquée sur l'anode du tube à décharge de gaz est positive, ce tube à décharge c'allume et reste actif jusqu'à ce que la tension d'alimen- tation du tube à décharge soit de nouveau négative. Il est formé, sur une résistance de charge du tube à décharge de
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gaz commandé par une grille, une impulsion de tension sinu- soïdale, dont le début est donné par l'impulsion d'image provenant de la boucle et dont la fin est fournie par le passage à zéro de la tension alternative d'alimentation dans le négatif.
La durée de l'impulsion produite sur la résis- tance de travail est directement ou inversement proportion- nelle à la grandeur de la boucle selon le sens du sondage,
Il a en outre été proposé de prévoir un étage bas- culeur bistable qui bascule par l'impulsion d'image et qui rebascule ensuite par une impulsion de synchronisation provenant d'une source lumineuse de référence disposée dans la zone de sondage de la cellule photo-électrique ou inver- sement,
Les inconvénients de ces procédés et des dispositif$ pour leur mise en oeuvre résident d'une part dans l'impré- cision des systèmes rotatifs qui ont des causes, soit méca- niques ( imprécision du logement, usure ), soit électriques ( instabilité de la vitesse de rotation, teneur en harmoni- ques ).
D'autre part, il est extraordinairement difficile et très coûteux de fabriquer d'une manière précise et régulière des miroirs polygonaux, des disques perforés à plusieurs ouvertures et des systèmes rotatifs à plusieurs lentilles, de telle sorte qu@@enune erreur de mesure supplémentaire ne soit produite par des irrégularités de construction.
En outre, les mécanismes connus nécessitent un moteur pour la commande des dispositifs rotatifs à miroirs ou à diaphragmes.
Grâce à la nouvelle solution, ces inconvénients sont pratiquement éliminés et il est obtenu simultanément un dispositif de sondage extraordinairement simple et peu coûteux.
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La nouvelle solution se rapporte à un dispositifpour la mesure de distances et de largeurs, en particulier pour la mesure de la Grandeur d'une boucle de produits à laminer dans des laminoirs à chaud travaillant en continu. Elle est fondée sur des dispositifs connus comprenant une cellule photo-électrique et un miroir périodiquement mobile qui sont tous deux disposés l'un par rapport à l'autre et à l'objet à mesurer, de façon que la cellule photo-électrique sonde l'objet à mesurer et son fond dans un étroit champ de vision en forme de bande lors du déplacement du miroir. La nouvelle solution consiste en de qu'un organe d'excitation est accou- plé au miroir, de telle sorte que celui-ci soit incité à produire des oscillations autour de sa position de repos.
Selon une caractéristique de l'invention, il peut être utilisé, en tant qu'organe d'excitation, un oscillogra- phe bifilaire, sur le bifilaire duquel une tension se modi- fiant périodiquement est appliquée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être prévu, en tantr qu'organe d'excitation, une lame de res- sort unilatéralement tendue, qui, de son côté, est reliée à un électro-aimant, sur lequel est appliquée une tension se modifiant périodiquement.
La nouvelle solution est décrite en détail ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation.
Comme représenté sur la figure 1, un produit à laminer 3 forme une boucle entre deux cages de laminoir 1 et 2, dont les cylindres exclusivement sont indiqués schématique- ment. Verticalement au-dessus du plan de la boucle et dans la zone du sommet de cette boucle, il est prévu un oscil- lographe bifilaire qui présente un miroir 4 disposé sur un bifilaire conducteur 5. La fixation du bifilaire conducteur
5 est désignée par 51 et 52. Sur les bornes 53 et 54 du
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bifilaire conducteur 5, il peut être appliquée une tension se modifiant périodiquement. A cet effet, il peut s'agir par exemple d'une tension alternative sinusoïdale ou d'une tension triangulaire ( tension en dents de scie ).
Les deux pièces polaires d'un aimant permanent sont symbolisées par 61 et 62, Grâce au dispositif décrit, il est procédé au sondage du sommet de la boucle par l'intermédiaire dune cellule photo-électrique 7.
Un autre exemple de réalisation est représenté sur la figure 2. Celui-ci se différencie de l'exemple do réalisa- tion selon la figure 1, en ce sens que le miroir 4 est fixé sur une lame de ressort 8 qui, de son c8té, est serrée uni- latéralement au point 9. IL 1. lame de ressort 8, il est relié mécaniquement l'induit 11 d'un électro-aimant 10 qui, de son coté, est disposé à demeure sur un support 12. Une tension se modifiant périodiquement peut être raccordée aux extrémités 101 et 102 de l'enroulement de l'électro- aimant 10. Dans les deux exemples de réalisations, tous les dispositifs optiques supplémentaires sont supprimés pour des raisons de concision.
Une impulsion d'image de la cellule photo-électrique 7, provenant du sommet de la boucle, peut être amenée, d'une manière connue en soi, à un tube de décharge de gaz commandé par une grille, dont l'anode se trouve, par l'intermédiaire d'une résistance de charge, à la même tension que celle du bifilaire conducteur 5 ou de l'électro-aimant 10. Grâce à ce dispositif, il est produit, sur la résistance de charge du tube à décharge de gaz, une impulsion qui correspond à son développement selon la tension d'alimentation appliquée et dont le début est déterminé par l'impulsion d'image en tant qu'impulsion d'amorçage et la fin déterminée par exemple par le passage à zéro dans le cas d'une tension alternative
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sinusoïdale en-tant que pension d'alimentation.
Au lieu d'un tube à décharge de gaz commandé par une grille, il peut être prévu un étage basculeur bistable qui est disposé.derrière l'élément photo-électrique 7
Dans ce cas, une source lumineuse de référence est sup- plémentairement disposée dans le champ de vision en forme de bande du dispositif décrit, et verticalement au sens d'orientation de la boucle. L'étage basculeur est basculé -par une impulsion d'image provenant du sommet de la boucle et rebascul¯ ensuite par une impulsin de synchronisatoin provenant de la source lumineuse de référence ou inversement. ' Dans ce cas, selon le sens du sondage, l'impulsion produite à la sortie de l'étage basculeur est, en ce qui concerne sa longueur, directement ou inversement proportionnelle à la grandeur de la boucle.
Pour l'obtention d'un signal de tension continue direc- tenant de inversement proportionnel à la grandeur de la boucle, il peut être disposé un organe de filtrage derrière le tube à décharge de Gaz commandé par une grille ou derrière l'étage baseuleur bistable.
Dans les réalisations connues à ce jour, on est tou- jours parti d'une boucle rayonnante. Toutefois, le dispo- sitif peut également être conçu de façon que, dans le cas d'une boucle non rayonnante, le fond soit éclairé et que par conséquent l'ombre de la boucle soit sondée.
Le dispositif prédécrit est utilisable non seulement à la mesure d'une boucle, mais peut également trouvér ap- plication dans la mesure de longueurs ou de largeurs.
La longueur de l'impulsion cédée par la cellule photo-élee- @ trique correspond dès lors directement à la longueur ou à la largeur de l'objet à mesurer.
De même, au cas où l'objet à mesurer ne rayonne pas lui-même, son fond peut dès lors être éclairé. La surface
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obscurcie par l'objet à mesurer est ensuite valorisée.
REVENDICATIONS.