Устройство для ультразвукового контроля движущегося листового материала Советский патент 1976 года по МПК G01N29/04 G01H5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ДВИЖУШВГОСЯ листового МАТЕРИАЛА ПИЯ нагфавлении, перпендикулярном направлению движения изделия, С целью определения механических свойств 1зделия в направлении, перпендикулярном направлению движения изделия, предложенное устройство снабжено блоком измерения временных интервалов, один вход которого соединен с генератором зондирующих импульсов, а второй вход - с приёМником, подключенным к его выходу функ-циональным преобразователем, соприкасаю щимся с изделием опорным роликом, ось которого параллельна оси вращения диска, приемник выполнен бесконтактным и установлен, напротив ролика со стороны, противоположной стороне расположения изделия, На фиг..1 показана принципиальная схема предложенного устройства; на фиг,2 типовой график зависимости амплитуды уль- тразвуковых возбужденных вращающимся иэ пучателем в полотне и обратно излученных лентой в окружающую; среду в поперечном направлении листа от излучателя до опорного ролика (а), и уровень внешних акустиЧеских щумов (б), Устройство .содержит излучатель 1 ультразвуковых волн ЛЭМБА, вмонтированный в диск 2, который находился в непосредственном акустическом контакте с листовым Материалом 3, На определенном расстоянии 6 от излучателя установлен опорный ролик 4, над которым создана зона изгиба полотна. Прямая между точками соприкосновения с листовым материалом опорного ролика и диска составляет с направлением движения материала прямой угол.:В зоне изгиба лотна на некотором расстоянии от MaTepnaiла помещен приемник S ультразвуковых колебаний.;Схема измерения скорости содержит генератор 6 зондирующих импульсов выход которого подключен к запускающему входу блока 7 измерения интервалов времени.. Выход приемника подключен к входу бло ка измерения интервалов времени, выход ко торого, в свою очередь, подключен ко входу функционального преобразователя 8. Устройство работает следующим образом, В начальный момент времени генераторе зондирующих импульсов возбуждает лапучаТель 1 и в то же время запускает блок 7 измерения интервалов времени. Во время подачи апектричоского импульса, излучатель (пьезопреобрпзователь) папучаст в материал, например в бумагу, ультразвуковые ик-ь пульсы с члсто7ой запоппения 50 кГп. При движении бумажной ленты диск вропшстся и относительно бумажной лппты не движется,. При этом o6ociu;4iioae-jx:M ладсжкьи акусти- чоскшг коитпкг и .имо 1кшученая к псключается механический износ игиучателя. Возбужденные ультразвуковые изгибные колебания распространяются по листовому материалу и частично излучаются в окружаю1дую среду,,В плоской части листа амплитуда излучаемых колебаний относительно мала (см, фиг, 2), но на расстоянии 6, от излучателя в зоне изгиба бумажной ленты находящейся у опорного ролика, амплитуда излучаемых в окружающую среду колебаний Значительно возрастает. Это объясняется тем, что в зоне изгиба, (материала получается скачок натяжения, а поскольку скорость 5 волн зависит от н&;тяжения листа (см, аналогичный случай для .мембраны), скорость УЗ в зоне изгиба лио .та меняется скачкообразно,Поэтому в зоне изгиба скачком меняется акустическое сопротивление листа, что вызывает частичное от ражение акустической волны от зоны изгиба..Иэ-за этого увеличивается нормальная составляющая колебательного смещения листа и следовательно повышается амплитуда изиучаемого в окружающую среду сигнала, Излученные лентой УЗ колебания в зоне изгиба принимают с помощью бесконтактного конденсаторного микрофона. .Принятые приемником 5 УЗ колебания, например микрофоном, подают на вход блока 7 иамеретга интервалов времени.,Так как блок 7 запускается от генератора зондирующих импульсов, то на выходе блока измерения интервалов времени получается импульс длительностью t , которая равна времени прохождения УЗ колебаний по бумажной ленте в поперечном направлении с расстояни- . ем t , . Временной интервал tT с блока измерения интервалов времени подае- хзя на функциональный преобразователь, который в оо новном выполняет две функции, интервал преобразует в функцию /Г и эту функцию умножает на величину расстояния -С. Исходный результат V - (м/с) приводится на табло функционального излучателя в цифровой форме. При измерении скорости распространения УЗ колебаний на различных расстояниях это учитывается калибровкой функционального умножителя, В зоне опорного ролика значительно (примерно в 10 раз) увеличивается амплитуда принятых ультразвуковьгх колебаний и тем Самым улучшается отношение амплитуда принятых ультразвукоВ1 х колебаний, U дд - амплитуда внешне-; го уровня шума (см,--фиг. ,2). Поэтому при применении оцорного ролика можно увеличить базу иомороппя н тем самым значигельио повышается точисх;ть и надежность