SU542905A1

SU542905A1 - Method for contactless measurement of physical parameters of media

Info

Publication number: SU542905A1
Application number: SU2087492A
Authority: SU
Inventors: Владимир Степанович Скрипалев
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов; Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика"
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1977-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к област м металлургии , машиностроени и может быть использовано дл измерени толщины тонколистового материала в потоке (например прокатываемой металлической фольги из бериллиевой бронзы, меди, ее сплавов и т. д.).The invention relates to the field of metallurgy, mechanical engineering and can be used to measure the thickness of a sheet material in a stream (e.g. rolled metal foil from beryllium bronze, copper, its alloys, etc.).

Известны способы измерени физических параметров сред, например толщины проката, путем возбуладени излучател ультразвуковых колебаний и излучени в направлении контролируемой среды узкоспектрального импульса колебаний, четверть средней длины волны которых устанавливают больше максимальной толщины контролируемой среды.Methods are known for measuring the physical parameters of media, for example, the thickness of the car, by exciting the emitter of ultrasonic vibrations and radiation in the direction of the controlled medium of a narrow-spectrum oscillation pulse, a quarter of the average wavelength of which is greater than the maximum thickness of the controlled medium.

Недостатком известного способа вл етс излучение ультразвуковых колебаний с одной стороны, а прием информативных ультразвуковых колебаний - с другой стороны контролируемого материала. Это ограничивает область применени способа, используемого лишь после заправки контролируемого материала в прокатный стан. В результате этого неконтролируемые передние и задиие концы полосы выход т из полей допусков и их обрезают в отходы, достигающие 10% от выхода годного материала.The disadvantage of this method is the emission of ultrasonic vibrations on the one hand, and the reception of informative ultrasonic vibrations on the other side of the material being monitored. This limits the field of application of the method, which is used only after filling the controlled material into a rolling mill. As a result, the uncontrolled front and rear ends of the strip leave the tolerance fields and are cut off to waste, reaching 10% of the yield of the material.

Известен также способ бесконтактного измерени физических параметров сред, например толщины проката, основанный на измерении параметров контролируемого материала в полупространстве излучени путем излучени ультразвуковых колебаний в импульсном режиме , преобразовани отраженных и (или) возбужденных контролируемой средой ультразвуковых колебаний в посто нное напр жение, по величине которого определ ют контролируемый параметр. Этим способом невозможно обеспечить измерение при изменении рассто ПИЯ до контролируемого материала.There is also known a method of contactless measurement of physical parameters of media, for example, the thickness of rolled metal, based on measuring parameters of a controlled material in radiation half-space by emitting ultrasonic oscillations in a pulsed mode, converting reflected and / or excited ultrasound oscillations in a controlled environment to a constant voltage. a controlled parameter is determined. In this way, it is impossible to provide a measurement when the distance of the PIT to the controlled material is changed.

Целью изобретени вл етс обеспечение возмол ностн измерений прп изменении рассто ни до контролируемого материала.The aim of the invention is to provide an opportunity for measuring the measurement of the distance to the material being monitored.

Это обеспечиваетс тем, что по предлагаемому способу прием отраженных и (или) возбуледенных контролируемой средой ультразвуковых колебаний производ т в паузы излучени .This is ensured by the fact that according to the proposed method, the reception of reflected and (or) vibrated by the medium controlled by the ultrasonic vibrations is produced in the pauses of the radiation.

На чертеже представлен пример осуществлеПИЯ описываемого способа.The drawing shows an example of the implementation of the described method.

Задающий генератор 1 соединен с блоком разв зки 2 и с излучателем 3 ультразвуковых (УЗ) колебаиий, который излучает УЗ колебани 4 в сторону контролируемой среды 5, толщиной , например, 10 мкм. Блок приема 6, преобразователь 7 и показывающий прибор 8 соединены последовательно.The master oscillator 1 is connected to the isolation unit 2 and to the ultrasonic (ultrasonic) oscillation emitter 3, which emits ultrasonic oscillation 4 in the direction of the controlled medium 5, for example, 10 microns thick. The receiving unit 6, the transducer 7 and showing the device 8 are connected in series.

Задающим генератором 1 вырабатывают пр моуголы ые импульсы и подают их на блокThe driving generator 1 produces right-angle impulses and serves them to the block

разв зки 2, а также - па возбуждение излучател 3, при помощи которого излучают УЗ колебапи 4 в звукоироводное полуироетраиетво с контролируемой средой 5. Четверть средней длины волны УЗ колебаннй 4 устанавливают намного больше максимальной толщииы контролируемой среды 5. УЗ колебанн 4 создают у границы контролируемой среды 5 чередуюш,нес зоны новышенного давлени и разрежени . При оговореииом соотношении длины волны УЗ колебаний 4 и толш,ины контролируемой среды 5 последн начинает вести себ как упруга оболочка, совершаюш ,а вынужденные колебани с частотой заполнени УЗ импульсов, т. е. с частотой колебани , обраш,енной к контролируемой среде 5 поверхности излучател 3. Отраженные и возбужденные контролируемой средой УЗ колебани принимают в паузе излучени излучателем 3 (или разделенным приемником). Амплптуда возбужденных контролируемой средой 5 УЗ колебаний зависит пр .мо пропорционально от ее упругнх посто нных и обратно пропорционально от толщины, так как в процессе нрокатки одной и той же контролируемой среды 5 ее упругие посто иные не мен ютс , а толщина в приведенном иримере измен етс в обе стороны от поминала 10 мкм, то амплитуда прин тых УЗ колебаний будет измен тьс обратно пропорционально этой толщине. В случае увеличени толщины контролируемой среды 5 до кр)ггической, паиример более 500 мкм, при которой вынужденные колебани отсутствуют, информацию о иараметрах этой среды несут УЗ колебани ,bridges 2, as well as - excitation of the radiator 3 by means of which they emit ultrasonic vibrations 4 into the sound-conducting semi-area with a controlled medium 5. A quarter of the average wavelength of the ultrasonic vibrations 4 is set much more than the maximum thickness of the controlled medium 5. medium 5 alternated, carried high pressure and low pressure zones. With a fixed wavelength ratio of ultrasonic vibrations 4 and thick, in a controlled medium 5, the latter begins to behave like an elastic shell, making, and forced oscillations with a frequency of filling ultrasonic pulses, i.e., with a oscillation frequency processed to the controlled medium 5 surface emitter 3. Ultrasonic vibrations reflected and excited by a controlled medium receive in the pause of radiation emitter 3 (or a divided receiver). The amplitude of the excited controlled medium 5 ultrasonic oscillations depends on it in proportion to its elastic constants and inversely proportional to the thickness, since in the process of rolling the same controlled medium 5 its elastic constant does not change, and the thickness in the above-mentioned irimer changes in both directions from the marked 10 µm, the amplitude of the received ultrasonic vibrations will vary inversely with this thickness. In the case of an increase in the thickness of the controlled medium 5 to cr), a paimer more than 500 µm, at which forced oscillations are absent, information about the parameters of this medium is carried out by ultrasonic vibrations,

отраженные от ее иротивоположной (верхней) граннцы. При этом нредпочтительнее применение иммерсионного метода ввода УЗ колебаиий 4. Прин тые УЗ колебани усиливают блоком ириема 6, если через блок разв зки 2reflected from its opposite (upper) facets. In this case, it is more preferable to use the immersion method for the introduction of ultrasonic vibrations 4. The ultrasonic vibrations that are amplified by the iriem 6 block, if through the separation unit 2

не иоступают сигналы заирета, нрнсутствующие во вре.м излучени УЗ колебаний 4. Затем прин тые УЗ колебанн нреобразуют в посто нное напр жение преобразователем 7 и оиредел ют толщииу контролируемой среды 5No signals are received, but not present at the time of the radiation of ultrasonic vibrations 4. Then the received ultrasonic vibrations will transform into constant voltage by the transducer 7 and determine the thickness of the controlled medium 5

при помощп показывающего прибора 8.with the aid of the indicating device 8.

Claims

Invention Formula

Method for contactless measurement of physical parameters of media, e.g. thickness

rolling, by emitting ultrasonic oscillations in a pulsed mode, converting the ultrasound vibrations reflected by the controlled medium into a constant voltage, the magnitude of which determines a controlled parameter, characterized in that, in order to reduce the possibility of measurements when changing the distance to the material being monitored, reception controlled ultrasonic vibrating medium

radiation is paused.