Технология холоднокатаного листового проката
Дипломная работа - Разное
°ет, что в области малых углов падения (5-10) в стали существует практически только продольная волна. Эту область используют для возбуждения продольных волн раздельно-совмещенными ПЭП.
Резонансная частота ПЭП 2,5 МГц. Толщиномер позволяет работать с другими типами ПЭП в диапазоне частот от 2,5 до 10 МГц.
Из-за большой разности акустических сопротивлений на границе раздела сред плексиглас-воздух происходит практически полное отражение УЗК, поэтому для прохождения ультразвуковых волн из призмы в контролируемое изделие используется контактная жидкость, которая наносится между призмой и изделием.
Рисунок 3 - Конструкция (а) и внешний вид (б) УЗ преобразователя: 1 - пьезопластина; 2 - призма; 3- контактная жидкость; 4 - контролируемое изделие; 5 - токоотвод; 6 - демпфер; 7 - электроакустический экран.
Основными источниками погрешности ультразвуковых толщиномеров являются:
- внутренние дефекты изделия (трещины, вторичные включения других материалов, пустоты и т. д.);
- неправильный ввод скорости ультразвука;
- большая шероховатость или корродированная поверхность изделия.
Внутренние дефекты изделия являются источниками грубых погрешностей. При измерении толщины изделий с большой шероховатостью или корродированной поверхностью происходит реверберация (переотражение) ультразвука между поверхностью изделия и призмой ПЭП в полостях, заполненных контактной жидкостью. Неправильный ввод скорости ультразвука и большая шероховатость поверхности изделия являются методическими погрешностями.
Функциональная схема ультразвукового толщиномера "Взлет УТ" приведена на рисунке 5. Толщиномер состоит из микропроцессорного устройства управления и вычисления УУВ, генератора опорной частоты ГОЧ, генератора запускающих импульсов ГЗИ, измерителя временных интервалов ИВИ, цифро, аналогового преобразователя ЦАП, компаратора, временного селектора, клавиатуры и жидкокристаллического индикатора.
В режиме излучения УУВ выдает команду на одновременный запуск ГЗИ и ИВИ. Импульс с ГЗИ поступает на ПЭП и излучается в изделие. В режиме приема отраженный эхо, импульс, принятый ПЭП, усиливается, подвергается амплитудной и временной селекции и поступает в ИВИ как сигнал окончания счета импульсов ГОЧ. Полученный код на выходе ИВИ поступает в УУВ, которое после соответствующих вычислений выдает значение толщины на индикатор.
В режиме приема на усилитель от ПЭП поступает последовательность импульсов: импульс, отраженный от передней грани изделия; импульсы продольной и поперечной волн, отраженных от донной поверхности изделия; импульсы переотражения в призме ПЭП. Вследствие малого фазового сдвига некоторые импульсы воспринимаются ПЭП как один. Время распространения ультразвукового импульса в изделии t в выражении (1) определяется как временной интервал между импульсом, отраженным от передней грани изделия и импульсом продольной волны, отраженным от донной поверхности.
Рисунок 5 - Функциональная схема толщиномера"Взлет УТ"
Амплитуда принятых импульсов зависит от толщины изделия, коэффициентов затухания и расхождения ультразвуковых волн в изделии, шероховатости поверхности изделия и качества акустического контакта. Для уменьшения влияния этих факторов в приборе применятся амплитудная селекция с изменяющимся напряжением порога, которая осуществляется с помощью ЦАП и компаратора. ЦАП, управляемый УУВ, определяет пороговое напряжение. Компаратор выделяет импульсы, которые превышают уровень порогового напряжения.
Временная селекция импульсов с выхода компаратора выполняется с помощью временного селектора и схемы задержки, управляемой УУВ. Временной селектор выделяет импульс продольной волны, отраженной от донной поверхности.
Измерение временного интервала производится ИВИ, который осуществляет подсчет числа импульсов ГОЧ за период времени между импульсом, отраженным от передней грани, и импульсом продольной волны, отраженным от донной поверхности. Импульс волны, отраженной от передней грани изделия, является для ИВИ импульсом начала счета импульсов ГОЧ. Импульс продольной волны, отраженной от донной поверхности изделия, является импульсом конца счета. Измеренный временной интервал поступает в УУВ для обработки результатов измерения и формирования графической информации. При обработке результатов измерения учитывается время задержки в призме, которое считается известной величиной.
Значение скорости распространения продольных акустических волн в материале измеряемого изделия устанавливается в толщиномере с помощью клавиатуры или измеряется на образце известной толщины.
Записанный в памяти толщиномера массив данных можно перенести на персональный компьютер для анализа, обработки и использования в документации. Для переноса записанных данных на компьютер в толщиномере предусмотрена процедура передачи результатов измерений из памяти прибора на ПК. Основные технические характеристики ультразвукового толщиномера представлены в таблице 2.
Таблица 2 Технические характеристики
Наименование параметраЗначение параметраДиапазон измеряемых толщин (по стали), h, ммот 1 до 300Диапазон измеряемых скоростей ультразвука, м/сот 1 000 до 15 000Абсолютная погрешность измерения толщины, не более, мм(0,035+0,001h*)Разрешающая способность, мм - при измерении толщины - при измерении скорости ультразвука, м/с 0,01 1Глубина архива - измеренных зн?/p>
