Способ бесконтактного измерения физических параметров сред

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со!оз Советских

С о ц и а л н с т K ч е с I(и xë

Рвсн блик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.74 (21) 2087492/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл. - G 01В 17/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.717.11 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. С. Скрипалев (71) Заявители Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт «Цветметавтоматика» (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕД

Изобретение относится к областям металлургии, машиностроения и может быть использовано для измерения толщины тонколпстового материала в потоке (например прокатываемой металлической фольги из бериллиевой бронзы, меди, ее сплавов и т, д.).

Известны способы измерения физических параметров сред, например толщины проката, путем возбуждения излучателя ультразвуковых колебаний и излучения в направлении контролируемой среды узкоспектрального импульса колебаний, четверть средней длины волны которых устанавливают больше максимальной толщины контролируемой среды.

Недостатком известного способа является излучение ультразвуковых колебаний с одной стороны, а прием информативных ультразвуковых колебаний — с другой стороны контролируемого материала. Это ограничивает область применения способа, используемого лишь после заправки контролируемого материала в прокатный стан. В результате этого неконтролируемые передние и задние концы полосы выходят из полей допусков и их обрезают в отходы, достигающие 100 от выхода годного материала.

Известен также способ бесконтактного измерения физических параметров сред, например толщины проката, основанный на измеренип параметров контролируемого материала в полупространстве излучения путем излучения ультразвуковых колебаний в импульсном режиме, преобразования отраженных и (или) возбужденных контролируемой средой ультразвуковых колебаний в постоянное напряжение, по величине которого определяют контролируемый параметр. Этим с!!особом невозможно обеспечить измерение при пзмененш! расстояния до контролируемого материала.

Целью изобретения является обеспечение

Возможности измерений прп изменении расстояния до контролируемого материала.

Это обеспечивается тем, что по предлагае15 мому способу прием отраженных и (плп) возбужденных контролируемой средой ультразвуковь|х колебаний производят в паузы излучения.

На чертеже представлен пример осуществле20 ния описываемого способа.

Задающий генератор 1 соединен с блоком развязки 2 и с излучателем 3 ультразвуковых (УЗ) колебаний, которь и излучает УЗ колебания 4 в сторону контрол !руех!о i среды 5,тол25 !цпной, Fta!lp3DiPp, 10 мкм. Блок приема 6, преобразователь 7 и показывающий прибор 8 соединены последовательно.

Задаю;цим генератором 1 вырабатывают прях!оугольные импульсы и подают их на блок

542905 с

ЦНИИПИ

Изд. Х 103 Тираж 899

Заказ 29,3

Подписное

Типографии, пр. Сапунова, 2 развязки 2, а также — па возбуждение излучателя 3, при помощи которого излучают УЗ колебания 4 в звукопроводное полупрострапство с контролируемой средой 5. Четверть средней длины волны УЗ колебаний 4 устанавливают намного больше максимальной толщины контролируемой среды 5. УЗ колебания 4 создают у границы контролируемой среды 5 чередующиеся зоны повыше.шого давления и разрежения. Прп оговоренном соотношении длины волны УЗ колебаний 4 и толщины контролируемой среды 5 последняя начинает вести себя как упругая оболочка, совершающая вынужденные колебания с частотой заполнения УЗ импульсов, ". е. с частотой колебания, обращенной к контролируемой среде

5 поверхности излучателя 3. Отраженные и возбужденные контролируемой средой УЗ колебания принимают в паузе излучения излучателем 3 (илп разделенным приемником).

Амплитуда возбу жденных контролируемой средой 5 УЗ колебаний зависит прямо пропорционально от ее упругих постоянных и обратно пропорционально от толщины, так как в процессе прокатки одной и той же контролируемой среды 5 ее упругие постоянные не меняются, а толщина в приведенном примере изменяется в обе стороны от номинала 10 мкм, то амплитуда принятых УЗ колебаний будет изменяться обратно пропорционально этой толщине. В случае увеличения толщины коптролирусмой среды 5 до критической, например более 500 мкм, прп которой вынужденные колебания отсутствуют, информацию о параметрах этой среды несут УЗ колебания, отраженные от ее противоположной (верхней) границы. При этом предпочтительнее применение иммерспонного метода ввода УЗ колебаний 4. Принятые УЗ колебания усиливают блоком приема 6, если через блок развязки 2

1О не поступают сигналы запрета, присутствующие во время излучения УЗ колебаний 4. Затем принятые УЗ колебания преобразуют в постоянное напряжение преобразователем 7 и определяют толщину контролируемой среды 5

15 при помощи показывающего прибора 8.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения физических параметров сред, например толщины

23 проката, путем излучения ультразвуковых колебаний в импульсном режиме, преобразования отраженных контролируемой средой ультразвуковых колебаний в постоянное напряжение, по величине которого определяют контро25 лируемый параметр, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерений прп изменении расстояния до контролируемого материала, прием отраженных контролируемой средой ультразвуковых колебаний

30 производят в паузы излучения.