ВИМІРЮВАННЯ ПОВЕРХНЕВОЇ ЩІЛЬНОСТІ МАТЕРІАЛУ З ОДНОРІДНОЮ СТРУКТУРОЮ УЛЬТРАЗВУКОВИМ МЕТОДОМ
DOI:
https://doi.org/10.31891/2219-9365-2024-79-4Ключові слова:
поверхнева щільність, паперовий матеріал, однорідна структура, ультразвуковий метод, безконтактні перетворювачі, вимірювання, комп’ютеризована інформаційно-вимірювальна системаАнотація
В результаті виготовлення, переробки паперової сировини та отримання на виході готової продукції, яка має однорідну структуру, виробник прагне отримати високу якість готового виробу. Для досягнення вказаної мети актуальною є задача вимірювання та контролю поверхневої щільності однорідного паперового матеріалу в процесі його виробництва, яка безпосередньо впливає на його якість. На сьогодні, підприємства паперової промисловості використовують контактний руйнівний метод визначення поверхневої щільності матеріалу, що не дає можливості реалізувати постійний моніторинг параметру. Для вирішення даної проблеми необхідно розробити нові комп’ютеризовані системи і методи вимірювання поверхневої щільності матеріалу із використанням саме безконтактних ультразвукових перетворювачів, оскільки тільки вони дають можливість забезпечити моніторинг параметру в режимі реального часу при невеликих грошових витратах на їх установку та експлуатацію у порівнянні з аналогами.
Для розробки безконтактного методу вимірювання поверхневої щільності однорідного матеріалу необхідно вирішити наступні завдання: дослідити теорію розповсюдження та ослаблення ультразвукових хвиль в контрольованому з однорідною структурою матеріалі; навести основні співвідношення амплітуд ультразвукових хвиль, які взаємодіють з матеріалом; розробити алгоритм вимірювальних та розрахункових процедур для визначення параметру поверхневої щільності матеріалу, що будуть застосовані в комп’ютеризованій системі.
Для контролю матеріалу необхідно враховувати особливості складу матеріалу і його вплив на інформативні параметри самого зондувального ультразвукового сигналу під час вимірювання. При безконтактному ультразвуковому методі матеріал опромінюється хвилями, а значення його поверхневої щільності визначається співвідношенням амплітуд ультразвукової хвилі, що пройшла крізь матеріал з однорідною структурою, і хвилі, яка падає на нього. Для налаштування комп’ютеризованої інформаційно-вимірювальної системи під параметри навколишнього середовища перед початком вимірювання поверхневої щільності матеріалу використовується опорний канал.
