20#無縫鋼管高速冷軋機芯棒監測裝置和方法

　　本發明屬于測量技術領域。

　　本發明提出一種20#無縫鋼管高速冷軋機芯棒監測裝置。在軋制過程中， 當芯棒的軸向位移超出預定范圍時，該裝置會以聲、光形式報警，并指出 位移方向，發出開關信號。

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

　　為了防止由于芯棒軸向位移而引起的損壞和危險，人們研究和設計了 各種監測芯棒位置的方法和裝置。曾有一種以檢測軋輥負荷為基本量間接 監測芯棒狀態的方法。因為軋輥負荷超常增加實際上可能是芯棒發生軸向 位移的結果，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源，而在成品管內的芯棒頂部安裝一個鉛制園 柱。當芯棒因破碎發生過量軸向位移時，鉛柱將阻斷放射性同位素發生的 伽瑪射線，從而觸發“芯棒斷裂”信號。這種方法終因放射性污染和其它 技術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其磁場。當芯棒團破碎而向前運 動時，線圈將產生一個感應電壓，并據此發生“芯棒破碎”信號。

　　德國專利DE 2548379在前述專利的基礎上提出了一種更為靈敏的方 法：即在成品管理內部的芯棒頂端或在一根裝于芯棒頂端的接長桿的端部 裝一塊磁鐵，在成品管外用一組半導體霍爾元件檢測其磁場的軸向分布，并 通過電子電路積分尋求該磁場的最大強度的位置所在。當芯棒因某種原因 發生移動時，積分曲線的最大值的位置將發生變化，據此發出相應的開關 信號。這種方法要采用較多的半導體霍爾元件，為了克服這種元件特性漂 移的影響，不得不采用復雜的機械結構和電子電路。