Способ определения натяжения движущегося длинномерного материала Советский патент 1979 года по МПК G01L5/04 

ковых волн распространяется по листовому материалу и частачно излучается в окружающую среду. В плоской части длинномериого материала амплитуда излучаемых волн относительно мала, но в зоне изгиба на расстоянии / от излучателя (см. чертеж) амплитуда излучаемых в окружающую среду ультразвуковых волн значительно возрастает. Явление увеличения амплитуды излучаемого сигнала в зоне изгиба материала объясняется следующим. Во-первых, длинномерные материалы (типа бумаги) являются негомогенными средствами, поэтому без заметного поглощения через такой материал будут распространятся только ультразвуковые волны, длины которых больще размеров негомогенностей. Это ограничивает диапазон применяемых частот до 100- 150 кГц. Толщина типографской бумаги ,09-0,11 мм. При этом соотнощение ,005-0,006 С 1, где . ддины возбуждаемых ультразвуковых волн в бумаге. При указанном частотном диапазоне в полотне могут существовать только две моды волн Лэмба - симметричная 5о и асимметричная d. Однако, учитывая особенности распространения указанных волн при 2й/л 1, практически в полотне возбуждается только симметричная волна 5о. Групповая скорость симметричной нулевой моды волны Лэмба приближенно выражается формулой р(1 ) тде р - плотность материала; 7 - коэффициент Пуансона; Е - модуль Юнга. Натяжение в месте изгиба л.истового материала определяется выражением вЕ, где 8 - относительное удлинение волокон на .выпуклой стороне листа, при изгибе. Поэтому в зоне изгиба скорость ультразвук10вых волн: Ер(1 - 7-) Из этого следует, что в зоне изгиба листа получается скачок скорости моды волны типа SoСледовательно, в зоне изгиба скачком меняется акустическое сопротивление листа, что вызывает отражение акустической волны от зоны изгиба. Из-за этого увеличивается нормальная составляющая колебательного смещения листа и, следовательно, повышается амплитуда излучаемого в окружающую среду сигиала. Экспериментально установлено, что между максимальной амплитудой UjaKc принятого сигнала, излученного длинномерным материалом в зоне изгиба, и натяжением изгиба G „ материала существует тесная связь с коэффициентом линейной корреляции 0,98. Излучаемые листовым материалом ультразвуковые колебания принимают с помощью бесконтактного приемного преобразователя, плавным перемещением которого устанавливают точку ,и абсолютное значение максимальной ампл.итуды /махе колебаний в материале в контролируемой зоне. По абсолютному значению Ццакс. однозначно определяют натяжение изгиба Си К2 макс, где /Сз - коэффициент пропорциональности. Пр.и известной точке расположения /макс (в данном случае расстояние /) .измеряют время прохождения ультразвукового сигнала от излучателя до точки максимальной амплитуды колебаний и определяют скорость распространения С ультразвуковых колебаний в листовом материале. По абсолютном значении С устанавливают линейное натяжение длиномерного материала С, /(i C, а максимальное натяжение Омане материала определяют по формуле маке - i i где К. - коэффициент пронорциональноности. Формула изобретения Способ определения натяжения движущегося длинномерного материала преимущественно бумажного полотна, заключающийся в возбуждении в материале акустических колебаний и измерений их амплитуды, отличающийся тем, что, с целью повыщення точности определения максимального натяжения быстродвижущегося материала, акустические колебания в материале возбуждают в ультразвуковом иапазоне частот, устанавливают точку максимальной амплитуды колебаний в маериале в контролируемой зоне, измеряют ремя прохождения ультразвукового сигнаа от излучателя до точки максимальной мплитуды колебаний, а максимальное наяжение материала определяют по формуле макс - /VjC Г , де Смаке максимальное натяжение материала;скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале;макс - электрический сигнал, пропорциональный максимальной амплитуде ультразвуковых колебаний в материале в контролируемой зоне;

KI, /Cs - коэффициенты иропорциональности.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

. Авторское свидетельство СССР oYo 427248, кл. G 01 L 5/04, 1972.

к,мВ

х.м