RU2234081C1 - Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products - Google Patents

Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products Download PDF

Info

Publication number
RU2234081C1
RU2234081C1 RU2003115645/28A RU2003115645A RU2234081C1 RU 2234081 C1 RU2234081 C1 RU 2234081C1 RU 2003115645/28 A RU2003115645/28 A RU 2003115645/28A RU 2003115645 A RU2003115645 A RU 2003115645A RU 2234081 C1 RU2234081 C1 RU 2234081C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
amplifier
input
control unit
Prior art date
Application number
RU2003115645/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003115645A (en
Inventor
А.С. Паврос (RU)
А.С. Паврос
С.К. Паврос (RU)
С.К. Паврос
А.В. Щукин (RU)
А.В. Щукин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"
Малое государственное научно-исследовательское и внедренческое предприятие "Акустика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ", Малое государственное научно-исследовательское и внедренческое предприятие "Акустика" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"
Priority to RU2003115645/28A priority Critical patent/RU2234081C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234081C1 publication Critical patent/RU2234081C1/en
Publication of RU2003115645A publication Critical patent/RU2003115645A/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: methods of measurements of physical-mechanical characteristics of materials.
SUBSTANCE: the invention is dealt with measurements of physical-mechanical characteristics of materials. The technical result is development of the device for the ultrasonic control of strength characteristics, elastic characteristics (Young's modulus of longitudinal elasticity, shear modulus, Poisson's factor) and structural characteristics (an average size of grain) of a material in a dynamic mode. The device contains a radiating piezoelectric converter connected to a generator of high-frequency pulses, a reception converter connected to an amplifier unit, a connected to its output intervalometer and a spectrum analyzer. The reception converter is made in the form of a ring, an inner radius of which is equal to the radius of the radiating converter. At that the amplifier unit consists of in series connected a prime amplifier, an amplifier with adjustable coefficient of amplification and a detector. Also additionally connected are an amplitudemeter of registered signals, a unit of synchronization and formation of the temporary strobe pulses, a unit of time selection, a control unit connected with a keypad, a display unit, an amplifier unit, a generator of high-frequency pulses, a data collection system and a unit of information processing. At that the input of the amplitudemeter is connected to the detector of the amplification unit, the output of the unit of synchronization and formation of the temporary strobe pulses is connected to the inputs of the generator of high-frequency pulses, the time-intervalometer, the time selection unit, the spectrum analyzer, the data collection system, and its input - to the output of the control unit. Inputs of the spectrum analyzer are connected to the outputs of the time selection unit and the control unit, and its output is connected to the input of the data collection system, to which outputs of the time-intervalometer and the amplitudemeter of signals are also connected, and the data collection system output is connected to the information processing unit, which is connected to the output of the control unit, and the input of the time selection unit is connected to the output with the amplifier with adjustable coefficient of amplification.
EFFECT: developed a device for the ultrasonic control of strength characteristics, elastic characteristics and structural characteristics of a material in a dynamic mode.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний материалов и изделий ультразвуковым методом. Главным образом оно может быть использовано для экспресс-контроля физико-механических характеристик материала движущегося листового проката, таких, как упругие характеристики (модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона), прочностных (предел прочности, предел текучести, твердость и др.) и структурных (средний размер зерна) в металлургической, машиностроительной и др. отраслях промышленности.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and products by the ultrasonic method. It can mainly be used for express control of the physicomechanical characteristics of the material of moving sheet metal, such as elastic characteristics (Young's modulus, shear modulus, Poisson's ratio), strength (tensile strength, yield strength, hardness, etc.) and structural (average grain size) in the metallurgical, engineering and other industries.

Широко известны устройства и нормативные документы по измерению физико-механических характеристик материала. В частности, для измерения предела прочности, предела текучести модуля Юнга используют разрывные испытания специально изготовленных из материала изделия стандартных образцов круглого или квадратного сечения [1]. Твердость материала (по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу) определяют путем вдавливания шарика или алмазной пирамидки в образец материала с последующим измерением полученного отпечатка [1]. Средний размер зерна материала измеряют с помощью металлографического микроскопа на образце материала с шлифованной и протравленной химическими реактивами поверхностью [2].Widely known are devices and regulatory documents for measuring the physical and mechanical characteristics of a material. In particular, to measure the tensile strength and yield strength of the Young's modulus, tensile testing of standard samples of round or square cross section specially made from the product material is used [1]. The hardness of the material (according to Rockwell, Brinell and Vickers) is determined by pressing a ball or a diamond pyramid into a sample of material with subsequent measurement of the resulting print [1]. The average grain size of the material is measured using a metallographic microscope on a sample of material with a surface polished and etched with chemical reagents [2].

Недостатком таких способов и устройств является трудоемкость и длительность процесса измерений, необходимость изготовления специально подготовленных образцов из материала контролируемого изделия.The disadvantage of such methods and devices is the complexity and duration of the measurement process, the need to produce specially prepared samples from the material of the controlled product.

Известны портативные устройства экспресс-контроля твердости материала изделий, основанные на измерении высоты отскока шарика от их поверхности или ухода частоты колебаний преобразователя от резонансной при вдавливании пирамидки в металл [3]. Недостатком таких устройств является измерение твердости только поверхностного слоя материала и невозможность их применения для контроля движущихся изделий.Known portable devices for express control of the hardness of the material of products based on measuring the height of the rebound of the ball from their surface or the departure of the oscillation frequency of the transducer from the resonance when the pyramid is pressed into the metal [3]. The disadvantage of such devices is the measurement of the hardness of only the surface layer of the material and the impossibility of their application to control moving products.

Известны способы и устройства определения физико-механических характеристик материала с помощью ультразвука. В этих устройствах реализовано измерение скоростей распространения продольных и поперечных волн и их коэффициентов затухания, а для определения требуемого параметра используется функциональная или корреляционная связь между измеряемыми акустическими характеристиками материала. В частности, упругие характеристики - модуль Юнга Е, модуль сдвига G и коэффициент Пуассона υ функционально связаны со скоростями распространения продольных C1 и поперечных Ct волн [4]Known methods and devices for determining the physico-mechanical characteristics of the material using ultrasound. These devices measure the propagation velocities of longitudinal and transverse waves and their attenuation coefficients, and to determine the required parameter, a functional or correlation relationship between the measured acoustic characteristics of the material is used. In particular, the elastic characteristics — Young's modulus E, shear modulus G and Poisson's ratio υ are functionally related to the propagation velocities of longitudinal C 1 and transverse C t waves [4]

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004

и плотностью ρ материала. Известны также [5] корреляционные зависимости между пределом прочности, пределом текучести и твердостью различных материалов и сплавов со скоростями распространения в них упругих волн.and density ρ of the material. Also known [5] are the correlation dependences between tensile strength, yield strength and hardness of various materials and alloys with elastic wave propagation velocities in them.

Известен способ и устройство измерения среднего размера зерна материала с помощью структурных коэффициентов, под которыми понимают [6] отношения амплитуд донных сигналов на разных частотах. При этом средний размер зерна материала определяют по равенству структурных коэффициентов на измеренном образце материала и эталонном образце с известным средним размером зерна.A known method and device for measuring the average grain size of a material using structural coefficients, which is understood [6] as the ratio of the amplitudes of the bottom signals at different frequencies. In this case, the average grain size of the material is determined by the equality of structural coefficients on the measured material sample and the reference sample with a known average grain size.

Однако такие способы и устройства измерения физико-механических характеристик могут использоваться в статическом состоянии на образцах материалов изделий.However, such methods and devices for measuring physical and mechanical characteristics can be used in a static state on samples of materials of products.

Известны экспресс-способы измерения среднего размера зерна [7] и ряда физико-механических характеристик [8] материала движущегося листового проката.Express methods are known for measuring the average grain size [7] and a number of physical and mechanical characteristics [8] of the material of rolling sheet metal.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является устройство, реализующее способ измерения среднего размера зерна материала движущегося листового проката [9].The closest set of essential features to the proposed invention is a device that implements a method for measuring the average grain size of a material of rolling sheet metal [9].

В состав известного устройства входит излучающий пьезопреобразователь, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемный преобразователь, соединенный с блоком усиления, к выходу которого подключены измеритель временных интервалов и спектроанализатор.The composition of the known device includes an emitting piezoelectric transducer connected to a high-frequency pulse generator, a receiving transducer connected to an amplification unit, the output of which is connected to a time interval meter and a spectrum analyzer.

Недостатком известного устройства является невозможность определения упругих и прочностных характеристик материала.A disadvantage of the known device is the inability to determine the elastic and strength characteristics of the material.

Технической задачей является разработка устройства, позволяющего, как и известное определять структурные характеристики (средний размер зерна) материала, а также дополнительно упругие характеристики материала (модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона) по известным функциональным зависимостям (1) и прочностные характеристики (предел прочности, предел текучести, твердость) материала по известным корреляционным зависимостям [5].The technical task is to develop a device that allows, like the well-known to determine the structural characteristics (average grain size) of the material, as well as additionally elastic characteristics of the material (Young's modulus, shear modulus, Poisson's ratio) from known functional dependencies (1) and strength characteristics (tensile strength , yield strength, hardness) of the material according to the known correlation dependencies [5].

Поставленная задача решается за счет того, что предложенное устройство, как и известное, содержит излучающий преобразователь, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемный преобразователь, соединенный с блоком усиления, подключенный к его выходу измеритель временных интервалов и спектроанализатор. Но в отличие от известного устройства (фиг.2, 3) предлагаемый измеритель содержит приемный пьезопреобразователь, выполненный в виде кольца, внутренний радиус которого равен радиусу излучателя, а блок усиления состоит из последовательного соединения предварительного усилителя, усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и детектором, и дополнительно содержит измеритель амплитуд регистрируемых сигналов, блок синхронизации и формирования временных стробирующих импульсов, блок временной селекции, блок управления, соединенный с клавиатурой, устройством отображения информации, блоком усиления и генератором высокочастотных импульсов, система сбора данных и блок обработки информации, причем вход измерителя амплитуд подключен к детектору блока усиления, выход блока синхронизации и формирования временных стробирующих импульсов подключен ко входам генератора высокочастотных импульсов, измерителя временных интервалов, блока временной селекции, спектроанализатора, системы сбора данных, а его вход - к выходу блока управления, входы спектроанализатора соединены с выходом блока временной селекции и блока управления, а его выход - с входом системы сбора данных, к которой подключены также выходы измерителя временных интервалов, измерителя амплитуд сигналов, а ее выход подключен к входу блока обработки информации, который соединен с выходом блока управления, а вход блока временной селекции подключен к выходу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления.The problem is solved due to the fact that the proposed device, as well as the known one, contains a radiating converter connected to a high-frequency pulse generator, a receiving converter connected to an amplification unit, a time interval meter and a spectrum analyzer connected to its output. But in contrast to the known device (figure 2, 3), the proposed meter contains a receiving piezoelectric transducer made in the form of a ring, the inner radius of which is equal to the radius of the emitter, and the amplification unit consists of a series connection of a pre-amplifier, an amplifier with an adjustable gain and a detector, and additionally contains a meter of amplitudes of the recorded signals, a synchronization unit and the formation of temporary strobe pulses, a temporary selection unit, a control unit connected to the keyboard a circuit, an information display device, an amplification unit and a high-frequency pulse generator, a data acquisition system and an information processing unit, wherein the input of the amplitude meter is connected to the detector of the amplification unit, the output of the synchronization block and the formation of temporary strobe pulses is connected to the inputs of the high-frequency pulse generator, time meter, block temporary selection, spectrum analyzer, data acquisition system, and its input to the output of the control unit, the inputs of the spectrum analyzer are connected to the output m of the time selection unit and the control unit, and its output is connected to the input of the data acquisition system, to which the outputs of the time interval meter, signal amplitude meter are connected, and its output is connected to the input of the information processing unit, which is connected to the output of the control unit, and the input block temporary selection connected to the output of the amplifier with an adjustable gain.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема измерителя; на фиг.2 - временные диаграммы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of a meter; figure 2 - timing diagrams.

Предлагаемое устройство состоит из генератора высокочастотных импульсов 1, излучающего 2 и кольцевого 3 пьезоэлектрических преобразователей, расположенных в жидкости 4 и движущимся между ними контролируемым листовым прокатом 5, блока усиления 6, спектроанализатора 7, измерителя временных интервалов 8, блока синхронизации и формирования временных стробов 9, блока управления 10, клавиатуры 11, устройства отображения информации 12, блока обработки информации 13, измерителя амплитуд сигналов 14, системы сбора данных 15 и блока временной селекции 16.The proposed device consists of a generator of high-frequency pulses 1, emitting 2 and ring 3 piezoelectric transducers located in the liquid 4 and the controlled sheet metal 5 moving between them, a gain unit 6, a spectrum analyzer 7, a time interval meter 8, a synchronization block and the formation of time gates 9, a control unit 10, a keyboard 11, an information display device 12, an information processing unit 13, a signal amplitude meter 14, a data acquisition system 15 and a temporary selection unit 16.

Измерительное устройство работает следующим образом. Работа всей схемы управляется цифровыми кодами от блока программного управления 10. При этом широкополосный генератор 1 высокочастотных импульсов, выполненный в соответствии с рекомендациями [10], вырабатывает радиоимпульсы с амплитудой около 200 В, возбуждающие пьезоэлектрический преобразователь 2. Преобразователь 2 излучает ультразвуковой импульс в жидкость 4 нормально к поверхности движущегося листа 5, а приемный преобразователь 3 принимает первый 1, второй 2, прошедшие через лист импульсы продольной C1 волны, прошедший через лист импульс 3 поперечной Ct волны (фиг.2а) и импульс 4 продольной волны С0 (при отсутствии листа в акустическом тракте) (фиг.2б). При этом блок управления 10 так регулирует коэффициент усиления усилителя 6.2, чтобы амплитуда первого прошедшего импульса 1 независимо от толщины листа Нх и коэффициента затухания ультразвука в материале была бы одинаковой. Это позволяет увеличить точность измерения временных интервалов. Высокочастотные импульсы (фиг.2а и б), выделенные временным селектором 16, изготовленным аналогично [11], поступают в блок спектральной обработки 7, а продетектированные сигналы (фиг.2в и г) детектором 6.3 поступают на измеритель временных интервалов 8 и измеритель амплитуд 14.The measuring device operates as follows. The operation of the entire circuit is controlled by digital codes from the program control unit 10. In this case, the broadband generator 1 of the high-frequency pulses, made in accordance with the recommendations of [10], generates radio pulses with an amplitude of about 200 V, exciting the piezoelectric transducer 2. The transducer 2 emits an ultrasonic pulse into the liquid 4 normal to the surface of the moving sheet 5, and the receiving transducer 3 receives the first 1, second 2 transmitted through the sheet pulses of the longitudinal C 1 wave transmitted through the sheet pulse 3 of the transverse C t wave (Fig.2a) and pulse 4 of the longitudinal wave C 0 (in the absence of a sheet in the acoustic path) (Fig.2b). At the same time, the control unit 10 adjusts the gain of the amplifier 6.2 so that the amplitude of the first transmitted pulse 1, regardless of the sheet thickness H x and the attenuation coefficient of the ultrasound in the material, is the same. This allows you to increase the accuracy of measuring time intervals. High-frequency pulses (figa and b), highlighted by a temporary selector 16, made similarly [11], are fed to the spectral processing unit 7, and the detected signals (figv and d) by the detector 6.3 are fed to a time interval meter 8 and an amplitude meter 14 .

Измеритель временных интервалов 8 (фиг.1) измеряет время от каждой посылки зондирующего импульса до приема информативных импульсов, указанных на фиг.2а и б. Значения этих интервалов равны:The time interval meter 8 (FIG. 1) measures the time from each sending of the probe pulse to the reception of the informative pulses indicated in FIGS. 2a and b. The values of these intervals are equal to:

Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000005
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000007
Figure 00000008

где Нх - неизвестная толщина в точке прозвучивания; C1 и Ct - скорости распространения продольных и поперечных волн в материале изделия; С0 - скорость звука в жидкости.where H x - unknown thickness at the point of sounding; C 1 and C t - the propagation velocity of longitudinal and transverse waves in the material of the product; C 0 is the speed of sound in a liquid.

Измерение времени блоком 8 осуществляется путем счета тактовых импульсов высокочастотного генератора от момента посылки до прихода каждого информативного сигнала, аналогично [12, 13]. Результаты измерений интервалов времени в каждой точке прозвучивания передаются в систему сбора данных 15, а затем передаются в блок обработки информации 13. Блок обработки информации 13, выполненный в соответствии с [14, 15] по измеренным интервалам и уравнениям (2) определяет неизвестные параметры:Block 8 measures the time by counting the clock pulses of the high-frequency generator from the moment of sending to the arrival of each informative signal, similarly [12, 13]. The results of measuring time intervals at each sounding point are transferred to a data acquisition system 15, and then transferred to an information processing unit 13. The information processing unit 13, made in accordance with [14, 15], determines unknown parameters from the measured intervals and equations (2):

Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000009
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000011
Figure 00000012

где L - известное расстояние между излучателем и приемником.where L is the known distance between the emitter and the receiver.

Использование приемного преобразователя в виде кольца с внутренним радиусом, равным размеру излучающего преобразователя, позволяет, как это сказано в [16], увеличить амплитуду импульса U3, связанного с распространением поперечной Ct волны в изделии на 6-10 дБ, что увеличивает точность измерений. Блок обработки информации 13 (фиг.1) по определенным скоростям распространения продольных C1 и поперечных Ct волн вычисляет одну из упругих характеристик - коэффициент Пуассона в соответствии с (1)The use of a receiving transducer in the form of a ring with an internal radius equal to the size of the radiating transducer allows, as it was said in [16], to increase the amplitude of the pulse U 3 associated with the propagation of the transverse C t wave in the product by 6-10 dB, which increases the accuracy of measurements . The information processing unit 13 (Fig. 1), using certain propagation velocities of longitudinal C 1 and transverse C t waves, calculates one of the elastic characteristics - Poisson's ratio in accordance with (1)

Figure 00000013
Figure 00000013

а по известным корреляционным зависимостям для конкретных материалов между прочностными характеристиками и скоростями распространения упругих волн определяет предел прочности, предел текучести и твердость материала изделия.and according to the known correlation dependences for specific materials between the strength characteristics and the propagation velocities of elastic waves determines the tensile strength, yield strength and hardness of the product material.

Для определения модуля Юнга Е и модуля сдвига G в соответствии с алгоритмом (1) необходимо определить плотность ρ материала контролируемого изделия. Для этого с помощью измерителя амплитуд сигналов 14 (фиг.1) измеряются амплитуды первого U1 и второго U2 прошедших через лист импульсов продольных волн, а также амплитуда U4 импульса, прошедшего через жидкость.To determine the Young's modulus E and shear modulus G in accordance with algorithm (1), it is necessary to determine the density ρ of the material of the controlled product. To do this, using a signal amplitude meter 14 (FIG. 1), the amplitudes of the first U 1 and second U 2 of the longitudinal wave pulses transmitted through the sheet are measured, as well as the amplitude U 4 of the pulse transmitted through the fluid.

Значения амплитуд этих сигналов в соответствии с уравнениями акустического тракта [4] можно записать в виде:The amplitudes of these signals in accordance with the equations of the acoustic path [4] can be written in the form:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

где Kν - коэффициент двойного электромеханического преобразования излучателя 2 и приемника 3, Uг - амплитуда возбуждающего электрического напряжения, подаваемого на излучающий преобразователь 2 от генератора высокой частоты 1;

Figure 00000017
- коэффициент прозрачности границы раздела жидкость-твердое тело по энергии;
Figure 00000018
- коэффициент отражения звука по амплитуде от этой границы; Fi - функции, учитывающие дифракционное ослабление звукового пучка, зависящее от волновых размеров преобразователей, расстояний в акустическом тракте и определяемых в соответствии с [17]; z00·c0 и z=ρ·сl - удельные акустические импедансы жидкости (воды) и материала изделия.where Kν is the coefficient of double electromechanical conversion of the emitter 2 and the receiver 3, U g is the amplitude of the exciting electric voltage supplied to the radiating converter 2 from the high-frequency generator 1;
Figure 00000017
- the coefficient of transparency of the liquid-solid interface in energy;
Figure 00000018
- sound reflection coefficient in amplitude from this boundary; F i - functions that take into account the diffraction attenuation of the sound beam, depending on the wave dimensions of the transducers, the distances in the acoustic path and determined in accordance with [17]; z 0 = ρ 0 · c 0 and z = ρ · s l are the specific acoustic impedances of the liquid (water) and material of the product.

Если учесть, что коэффициент затухания звука в материале изделия существенно больше затухания в воде, то из (5)-(7) следует:If we take into account that the attenuation coefficient of sound in the product material is significantly greater than the attenuation in water, then from (5) - (7) it follows:

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Совместное решение уравнений (8) и (9) позволяет определить коэффициент отражения

Figure 00000021
из решения уравнения R2+qR-1=0 и плотность материала изделия ρThe joint solution of equations (8) and (9) allows us to determine the reflection coefficient
Figure 00000021
from the solution of the equation R 2 + qR-1 = 0 and the density of the product material ρ

Figure 00000022
Figure 00000022

где

Figure 00000023
Where
Figure 00000023

Измеритель амплитуд сигналов 14 (фиг.1) выполнен в виде одноразрядного двуполярного параллельного аналого-цифрового преобразователя АЦП в соответствии с [18]. Коды амплитуд сигналов от блока 14 поступают в систему сбора данных и затем транслируются в блок обработки информации 13, который вычисляет плотность материала изделия в соответствии с алгоритмом (10), модуль Юнга Е и сдвига G в соответствии с алгоритмом (1), а средний размер зерна материала определяется в соответствии с алгоритмом, изложенном в прототипе [9]. При этом блок спектральной обработки может быть построен в соответствии с [19, 20]. Блок программного управления (10) и блок синхронизации и формирования стробирующих импульсов (9) выполнен в соответствии с рекомендациями [21].The signal amplitude meter 14 (Fig. 1) is made in the form of a single-bit bipolar parallel analog-to-digital converter ADC in accordance with [18]. Codes of signal amplitudes from block 14 enter the data acquisition system and then are transmitted to the information processing unit 13, which calculates the density of the product material in accordance with algorithm (10), Young's modulus E and shift G in accordance with algorithm (1), and the average size grain material is determined in accordance with the algorithm described in the prototype [9]. In this case, the spectral processing unit can be constructed in accordance with [19, 20]. The program control unit (10) and the block for synchronizing and generating strobe pulses (9) are made in accordance with the recommendations of [21].

ЛитератураLiterature

1. Шулаев И.Л. Контроль в производстве черных металлов. М.: Металлургия, 1978.1. Shulaev I.L. Control in the production of ferrous metals. M .: Metallurgy, 1978.

2. Крауткрамер И., Крауткрамер Г. Ультразвуковой контроль материалов. Справочник, М.: Металлургия, 1991.2. Krautkramer I., Krautkramer G. Ultrasonic control of materials. Handbook, M.: Metallurgy, 1991.

3. В мире неразрушающего контроля, 2002, №3 (17), с. 34-35.3. In the world of non-destructive testing, 2002, No. 3 (17), p. 34-35.

4. Неразрушающий контроль./Под редакцией В.В. Сухорукова, т. 2. Акустические методы контроля. Ермолов И.М., Алешин И.П., Потапов А.И. М.: Высшая школа, 1991.4. Non-destructive testing. / Edited by V.V. Sukhorukova, v. 2. Acoustic control methods. Ermolov I.M., Aleshin I.P., Potapov A.I. M .: Higher school, 1991.

5. Ботаки А.А., Ульянов В.Л., Шарко А.В. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1983.5. Botaki A.A., Ulyanov V.L., Sharko A.V. Ultrasonic control of the strength properties of structural materials. M .: Engineering, 1983.

6. Химченко Н.В. Ультразвуковой структурный анализ металлических материалов и изделий. М.: Машиностроение, 1976, с.17.6. Khimchenko N.V. Ultrasonic structural analysis of metallic materials and products. M .: Engineering, 1976, p.17.

7. Добротин Д.Д., Паврос А.С., Паврос С.К. Способ ультразвукового контроля среднего размера зерна материала. Патент РФ №2141652, БИ №322, 1999.7. Dobrotin D.D., Pavros A.S., Pavros S.K. The method of ultrasonic control of the average grain size of the material. RF patent No. 2141652, BI No. 322, 1999.

8. Артемов В.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Трошин А.К. Способ измерения скоростей распространения продольных и поперечных волн в плоских изделиях. АС СССР №1146558, БИ №11, 1985.8. Artyomov V.E., Dobrotin D.D., Pavros S.K., Troshin A.K. A method of measuring the propagation velocity of longitudinal and transverse waves in flat products. AS of the USSR No. 1146558, BI No. 11, 1985.

9. Добротин Д.Д., Паврос А.С., Паврос С.К. Способ ультразвукового контроля среднего размера зерна материала движущегося листового проката. Патент РФ №2187102, БИ №22, 2002.9. Dobrotin D.D., Pavros A.S., Pavros S.K. The method of ultrasonic control of the average grain size of the material of the rolling sheet metal. RF patent No. 2187102, BI No. 22, 2002.

10. БЭК 3: Силовая электроника фирмы HARMS. Додэка.10. BEC 3: Power electronics from HARMS. Dodeca.

11. Соловьев В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. Горячая Линия - Телеком, 2001.11. Soloviev V. Design of digital systems based on programmable logic integrated circuits. Hotline - Telecom, 2001.

12. Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов А.В. Устройство для измерения толщины движущихся изделий. АС СССР №1481595, БИ №19, 1989.12. Abbakumov K.E., Dobrotin D.D., Pavros S.K., Topunov A.V. A device for measuring the thickness of moving products. AU USSR No. 1481595, BI No. 19, 1989.

13. Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов А.В. Ультразвуковой толщиномер для контроля движущегося металлопроката. Радиоэлектроника в СПбГЭТУ, СПб, 1996, с. 129-131.13. Abbakumov K.E., Dobrotin D.D., Pavros S.K., Topunov A.V. Ultrasonic thickness gauge for monitoring rolling metal. Radioelectronics at SPbGETU, SPb, 1996, p. 129-131.

14. Гребнев А. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы ATMEL. Радиософт, 2002.14. Grebnev A. Microcontrollers family AVR company ATMEL. Radiosoft, 2002.

15. Стешенко Б. ПЛИС фирмы ALTERA: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры. Додэка, 2002.15. Steshenko B. FPGA of ALTERA firm: element base, design system and hardware description languages. Dodeca, 2002.

16. Паврос А.С., Паврос С.К., Щукин А.В. Измерение скоростей распространения продольных и поперечных волн в материале движущихся изделий. Труды конференции и “Неразрушающий контроль конструкционных материалов”. 2002, г. Львов, 2002 г., вып.2, с. 24-27.16. Pavros A.S., Pavros S.K., Schukin A.V. Measurement of the propagation velocity of longitudinal and transverse waves in the material of moving products. Conference proceedings and Non-Destructive Testing of Structural Materials. 2002, Lviv, 2002, issue 2, p. 24-27.

17. Khimunin A.S., Numerikal Calculation of the Diffraction Corrections for the Precise Measurment of Vetrasound Absorption. Acustica, 1972, v.27, №4, p.173-181.17. Khimunin A.S., Numerikal Calculation of the Diffraction Corrections for the Precise Measurment of Vetrasound Absorption. Acustica, 1972, v. 27, No. 4, p. 173-181.

18. Цифровые и аналоговые микросхемы./Под ред. Якубовского С.В. М.: Радио и связь, 1989.18. Digital and analog microcircuits. / Ed. Yakubovsky S.V. M .: Radio and communications, 1989.

19. Ганеев Р. Математические модели в задачах обработки сигналов: Справочное пособие. Горячая Линия - Телеком, 2002.19. Ganeev R. Mathematical models in problems of signal processing: a Reference manual. Hot Line - Telecom, 2002.

20. Солонина А., Улахович Д. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. BHV, 2001.20. Solonina A., Ulahovich D. Algorithms and processors of digital signal processing. BHV, 2001.

21. Густав О., Джангуидо П. Цифровые системы автоматизации и управления. Невский Диалект, 2001.21. Gustav O., Dzhanguido P. Digital automation and control systems. Nevsky Dialect, 2001.

Claims (1)

Устройство для измерения физико-механических характеристик материала движущегося листового проката, содержащее излучающий пьезопреобразователь, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемный преобразователь, соединенный с блоком усиления, подключенные к его выходу измеритель временных интервалов и спектроанализатор, отличающийся тем, что приемный преобразователь выполнен в виде кольца, внутренний радиус которого равен радиусу излучающего преобразователя, блок усиления состоит из последовательного соединения предварительного усилителя, усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и детектора, дополнительно включены измеритель амплитуд регистрируемых сигналов, блок синхронизации и формирования временных стробирующих импульсов, блок временной селекции, блок управления, соединенный с клавиатурой, устройством отображения информации, блоком усиления и генератором высокочастотных импульсов, система сбора данных и блок обработки информации, причем вход измерителя амплитуд подключен к детектору блока усиления, выход блока синхронизации и формирования временных стробирующих импульсов подключен ко входам генератора высокочастотных импульсов, измерителя временных интервалов, блока временной селекции, спектроанализатора, системы сбора данных, а его вход - к выходу блока управления, входы спектроанализа соединены с выходом блока временной селекции и блока управления, а его выход - с входом системы сбора данных, к которой подключены также выходы измерителя временных интервалов, измерителя амплитуд сигналов, а ее выход подключен к входу блока обработки информации, который соединен с выходом блока управления, а вход блока временной селекции подключен к выходу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления.A device for measuring the physicomechanical characteristics of a moving sheet metal material, comprising a radiating piezoelectric transducer connected to a high-frequency pulse generator, a receiving transducer connected to an amplification unit, a time interval meter and a spectrum analyzer connected to its output, characterized in that the receiving transducer is made in the form of a ring whose inner radius is equal to the radius of the radiating transducer, the amplification unit consists of a series connection a variator amplifier, an amplifier with an adjustable gain and a detector, an additional included meter of amplitudes of recorded signals, a synchronization and generation block of temporary strobe pulses, a temporary selection block, a control unit connected to a keyboard, an information display device, a gain block and a high-frequency pulse generator, a collection system data and information processing unit, and the input of the amplitude meter is connected to the detector of the amplification unit, the output of the synchronization unit and forms of the timing of the strobe pulses is connected to the inputs of a high-frequency pulse generator, a time interval meter, a time selection unit, a spectrum analyzer, a data acquisition system, and its input is connected to the control unit output, the spectrum analysis inputs are connected to the output of the temporary selection unit and control unit, and its output with the input of the data acquisition system, to which the outputs of the time interval meter, the signal amplitude meter are also connected, and its output is connected to the input of the information processing unit, which is connected n with the output of the control unit, and the input of the temporary selection unit is connected to the output of the amplifier with an adjustable gain.
RU2003115645/28A 2003-05-26 2003-05-26 Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products RU2234081C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115645/28A RU2234081C1 (en) 2003-05-26 2003-05-26 Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115645/28A RU2234081C1 (en) 2003-05-26 2003-05-26 Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2234081C1 true RU2234081C1 (en) 2004-08-10
RU2003115645A RU2003115645A (en) 2005-02-10

Family

ID=33414497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003115645/28A RU2234081C1 (en) 2003-05-26 2003-05-26 Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234081C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487326C1 (en) * 2012-01-23 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Method to measure deformation of sensitive element on surface acoustic waves

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487326C1 (en) * 2012-01-23 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Method to measure deformation of sensitive element on surface acoustic waves

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003115645A (en) 2005-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101266228B (en) Material sonic velocity measurement method
CN102636249B (en) Method for measuring acoustic velocity of material by using surface wave
CN106017372A (en) Ultrasonic non-destructive abrasion-resistant coating thickness and elastic modulus measuring method
JP2012141230A (en) Nondestructive testing system
Ginzel et al. Determining approximate acoustic properties of materials
Stepinski Novel instrument for inspecting rock bolt integrity using ultrasonic guided waves
Schmerr Jr et al. An ultrasonic system
RU2422769C1 (en) Method of ultrasound echo-pulse thickness measurement
CN103075981A (en) Ultrasonic thickness measuring method
RU2234081C1 (en) Device for measurement of physical-mechanical characteristics of material of moving rolled sheet products
PLOIX et al. Acoustical characterization of austenitic stainless steel welds for experimental and modeling NDT
KR100844173B1 (en) Ultrasonic transducer for measuring property of fruit
Spratt et al. Torsional ultrasonic waveguide sensor
Chillara et al. A Physics-Based Signal Processing Approach for Noninvasive Ultrasonic Characterization of Multiphase Oil–Water–Gas Flows in a Pipe
van Deventer et al. Thermostatic and dynamic performance of an ultrasonic density probe
RU2187102C2 (en) Process of ultrasonic test of medium size of grain in material of moving sheets
RU2405140C1 (en) Method of determining graininess characteristics of flat metal articles using ultrasound
Khlybov et al. Assessment of the degree of damage in structural materials using the parameters of structural acoustic noise
Lee et al. A new point contact surface acoustic wave transducer for measurement of acoustoelastic effect of polymethylmethacrylate
Ma et al. Stress measurement of aero-engine thin-walled catheter based on ultrasonic guided wave
RU2224249C2 (en) Procedure measuring physical-mechanical characteristics of material of sheets
RU2334224C1 (en) Method of ultrasonic measuring of average grain size
RU2589751C2 (en) Method of determining the average grain diameter of metal products and device for its implementation
RU2783297C2 (en) Method for ultrasonic inspection of conductive cylindrical objects
Sturtevant et al. A broadband technique for couplant-corrected pulse-echo measurements in a large volume pressure cell

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160527