RU2002257C1

RU2002257C1 - Способ ультразвукового контрол толстолистового проката в процессе перемещени листа по рольгангу

Info

Publication number: RU2002257C1
Authority: RU
Inventors: Валентин Алексеевич Каширин
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Уль нова (Ленина)
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1993-10-30

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл ультразвуковой дефектоскопии толстолистового проката в потоке производства Цель изобретени - повышение достоверности контрол Это достигаетс за счет «беспечени беспреп тственного прохождени звука через струйный контакт при сквозном прозвучивании издели путем выбора соответствующих режимов работы верхнего и нижнего струеобразукхцих устройств. 3 и

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл ультразвуковой дефектоскопии толстолистового проката в потоке производства .

Известен способ ультразвукового контрол в потоке производства с использованием струйных контактов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ, заключающийс в сквозном прозвучивании издели через струи контактной жидкости, подаваемые через два струеобразующих устройства с соплами, расположенными одно над другим по разные стороны контролируемого издели 1.

Недостатком известного способа вл етс неудовлетворительна достоверность ультразвукового контрол , вызванна тем, что в изобретении не предусматриваетс определение факта наличи или отсутстви прикр омочиых участков металла под струйными контактами. В результате при смещении листа относительно предполагаемого положени возникают как зоны, дл которых не выполнен контроль, так и зоны фактического отсутстви листового проката, отнесенные к дефектным (из-за разрушени струйного контакта в месте отсутстви металла , что может восприниматьс как грубый дефект).

Целью изобретени вл етс повышение достоверности контрол дл обеспечени беспреп тственного прохождени звука через струйный контакт при отсутствии листа.

Это достигаетс тем, что давление на входе каждого сопла верхнего струеобразу- ющего устройства выбирают выше разницы давлени на.входе соответствующего сопла нижнего струеобразующего устройства и величиной

А рдН

где р- плотность контактной жидкости (например , воды); g - ускорение свободного падени ; Н - рассто ние между верхними и нижними соплами, а рассто ние между центрами крайних сопл каждой камеры выбирают из соотношени :

a0 2h-Hsiri ip+dcos p .

где h - максимальное боковое смещение листа при транспортировке по рольгангу; f - максимальное угловое смещение листа при транспортировке по рольгангу;

- максимальна длина листа;

d - максимальна ширина листа (), и суд т о наличии листа и его дефектности по измерению стежки ослаблени звука в струйном канале.

На фиг, 1 показано положение листа

при контроле при максимальном угловом смещении и нулевом боковом смещении; на фиг. 2 - лучи в отсутствии и присутствии листового проката между струйными контактами ,

Позицией 1 обозначен контролируемый лист, движущийс со скоростью v с максимальным угловым смещением р и нулевым боковым смещением.

На фиг. 3 изображена схема реализации предложенного устройства.

Верхнее струеобразующее устройство 2 включает камеру 3 и р д сопл 4 с акустическими преобразовател ми, нижнее струеобразующее устройство 5 - камеру 6 и р д сопл 7 с акустическими преобразовател ми. Позици ми 8,9 изображен водосборник, накопитель-отстойник 10, 11,устройства автоматического регулировани давлени ,

насос 13, фильтр 14 и электронный блок, включающий блок 15 управлени синхронизации , генераторный блок 16 и усилительно- регистрирующий блок 17.

Способ осуществл етс следующим образом ,

В процессе перемещени листа по рольгангу осуществл ют сквозное прозвучива- ние издели , Дл осуществлени струйного

контакта контактную жидкость подают через два струеобразующих устройства, расположенных одно над другим по разные стороны издели .

Дл выполнени ультразвукового контрол первоначально устанавливают давление на входе каждого нижнего сопла из услови получени высоты струи, обеспечивающей акустический контакт с нижней поверхностью контролируемого листа. Дл

этого в отсутствии толстолистового проката

5

в устройстве 11 автоматического регулиро- вани давлени устанавливают такое давление , -при котором струи, истекающие из нижнего струеобразующего устройства, 0 поднимаютс на высоту большую, чем плоскость транспортировки листа (верхнее струеобразующее устройство при этом отключаетс ).

Благодар наличию устройства автоматического регулировани давлени давление , установленное при настройке, будет поддерживатьс независимо от количества потребл емой воды и уровн воды в накопителе 9. Затем давление на входе каждого верхнего сопла выбирают выше разницы

между давлением на входе соответствующего нижнего сопла и величиной А- рдН. где р- плотность воды; g - ускорение свободного падени ; Н - рассто ние между верхними и нижними соплами. Дл этого в отсутствии толстолистового проката между верхним 2 и нижним 5 струеобразующим устройствами начинают с помощью устройства 10 автоматического регулировани давлени увеличивать давление воды в камере 3 верхнего струеобразующего устройства , наблюда за поведением истекающих из камеры струй. В месте соприкосновени соответствующих струй, истекающих из верхней 3 и нижней 6 камер, образуетс бурун, преп тствующий прохождению звука по струе. При увеличении давлени воды на выходе устройства 10 автоматического регулировани давлени бурун приближаетс к нижнему струеобразующему устройству 5.

Давление увеличивают до тех пор, пока бурун не исчезнет, т.е. пока кажда из верхних струй не подавит соответствующую нижнюю (в этом случае акустический контакт обеспечиваетс за счет верхнего струеобразующего устройства). При этом разница давлений на входах соответствующих нижних и верхних сопл оказываетс выше величины А и не будет зависеть от того, находитс или нет толстолистовой прокат между верхним 2 и нижним 5 струе-, образующими устройствами.

В процессе проведени контрол рассто ние а0 между центрами крайних струйных контактов выбирают таким образом, чтобы в любой момент времени размер тол-, столистового проката поперек направлени движени был меньше ао, т.е. чтобы была возможность по результатам измерений очертить контур толстолистового проката. Дл этого величина Эо выбираетс в соответствии с выражением, приведенным в формуле изобретени .

Способ измерений основан на сквозном прозвучивании движущегос толстолистового проката через струйные контакты. Струйный контакт в дополнение к вышеописанному обеспечиваетс за счет непрерывной циркул ции воды в устройстве, показанном на фиг. 3,

Из накопител -отстойника 9, в котором вода отстаиваетс дл удалени газовых пузырьков и который служит также основным хранилищем воды, вода через устройства 10, 11 автоматического регулировани давлени поступает в верхнее 2 и нижнее 5 струеобразующие устройства, последние обеспечивают акустический контакт с контролируемым прокатом. Стекающа вода оказываетс в водосборнике 8, откуда с помощью насоса 12 через фильтр 13, отфильтровывающий взвешенные частицы, снова 5 поступает в накопитель-отстойник 9. Сквозное прозвучивание осуществл етс с использованием электронного блока 14 и акустических преобразователей, конструктивно расположенных в р дах сопл 4 и 7.

0 Можно использовать теневой, эхо-сквозной и многократно теневой методы контрол . При этом усилительно-регистрирующий блок 17, вход щий в электронный блок 14 за счет -амплитудно-временного селектирова5 ни поступающего на его вход сигнала, определ ет факт наличи или отсутстви металла в данной области контрол и в случае наличи металла факт отсутстви или наличи дефекта. При перемещении листа

0 под рольгангу возможно возникновение боковых и угловых смещений листа.

Боковое смещение может возникнуть, например, при подаче раскатов или листов со шлеппера на рольганг, угловое смещение

5 - при наличии несимметричного проскальзывани при движении проката. Размер (ширина) акустической системы должна выбиратьс из услови наиболее неблагопри тной ориентации и положени листа при

0 прохождении через участок ультразвукового контрол . Наименьший размер акустической системы, соответствующий рассто нию между крайними струйными контактами, выбирают равным удвоенному максимальному

5 боковому смещению h плюс размер листа поперек движени при максимальном угловом смещении р, что соответствует выражению:

40

2h+lsin yx-dcosy

где l.d - максимальные длина и ширина листа .

Дл электронного определени границ

раскатов или листов требуетс различать факт прохождени сигнала через металл от прохождени сигнала по струйному контакту . Дл реализации этой возможности обеспечивают два режима измерений. В первом

режиме верхнее струеобразующее устройство обеспечивает контакт с верхней поверхностью листового проката, нижнее - с нижней поверхностью.

Дл обеспечени второго режима (при

отсутствии листового проката) осуществл ют беспреп тственное прохождение звука от излучател до приемника через струйный контакт. При этом, чтобы не возникли эффекты разрушени струйного контакта (в результате столкновени струй), используют условие, при котором стру из верхнего струеобразующего устройства передавливает струю, исход щую из нижнего струеобразующего устройства как только между этими устройствами не находитс лист металла . Действительно, давление столба воды на нижнем струеобразующем устройстве при отсутствии металла складываетс из давлени столба воды высоты Н (т.е. рдН, где р плотность контактной жидкости, обычно воды; g - ускорение свободного падени , g 9,81 м/с2) и давлени в верхней части столба.

Если в любой момент времени давление на входе нижнего струеобразующего устройства меньше давлени , создаваемого струей верхнего струеобразующего устройства , то не возникает турбулентных потоков и акустический контакт обеспечиваетс за счет верхнего струеобразующего устройства . Этому режиму соответствует выбор давлени на входе каждого верхнего сопла выше разницы между давлением на входе

Claims

Формула изобретени

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ТО Л СТО Л И СТО В О ГО ПРОКАТА В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛИСТА ПО РОЛЬГАНГУ, заключающийс в сквозном прозвучивании издели через струи контактной жидкости, подаваемые через два струеобразующих устройства с соплами, расположенными одно над другим по разные стороны контролируемого издели , отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности контрол путем обеспечени беспреп тственного прохождени звука через струйный контакт при отсутствии листа, давление на входе каждого сопла верхнего струеобразующего выбирают выше разницы давлений на входе соответствующего сопла нижнего струеобразующего

соответствующего нижнего сопла и величиной /эдН.

При наличии устойчивого акустического контакта не возникает принципиальных

трудностей по распознаванию присутстви листового проката. Как видно из фиг. 2, на которой условно показаны лучи, первый прошедший сигнал (1) при наличии металла испытывает два отражени от границ металла , за счет чего существенно ослабл ютс . Таким образом, по уровню первого прошедшего сигнала можно судить о наличии металла .

Использование струеобразующих устройств с плотным расположением струй (П) позвол ет практически со 100%-ной плотностью осуществить контроль толстолистового проката, с высокой степенью точности определить местоположение границ раскатов (листов), а следовательно и местоположение обнаруженных внутренних дефектов в металле.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР iSfe 838557, кл. G 01 N 29/04, 1981.

.

устройства и величиной А рдН, где р - плотность контактной жидкости, g - ускорение свободного падени , Н - рассто ние между верхними и нижними соплами, а рассто ние между центрами крайних сопл каждой камеры ао выбирают из соотношени

ао 2h + Isinp + dcosp,, где h - максимальное боковое смещение листа при транспортировке по рольгангу;

(р - максимальное угловое смещение листа при транспортировке по рольгангу; I - максимальна длина листа; d - максимальна ширина листа (d I), суд т о наличии листа и его дефектности о изменению степени ослаблени звука в ТРУИНОМ канале.

Фит.

Фиг. 1

ш, uiu. Г т- f .-TI7 - .i . :т:т У

/

f 4.

- - -.,.

9иг.5

IJL)

10

i5

12