SU845078A1 - Meter of acoustic wave attenuation coefficient in sheet material - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ЛИСТОВОМ МАТЕРИАЛЕ(54) MEASURING COEFFICIENT OF ACOUSTIC WAVE DAMPING IN SHEET MATERIAL

1one

Изобретение относитс  к устройствам дл  неразрушающего контрол  ультразвуковыми методами и может быть использовано при контроле качества листовых материалов в процессе их производства.The invention relates to devices for non-destructive testing by ultrasonic methods and can be used to control the quality of sheet materials during their production.

Известно устройство дл  контрол  механических свойств бумажного полотна, содержащее электроакустические излучатели и приемники ультразвука, электронные усилители и генератор 1.A device for controlling the mechanical properties of a paper web is known, which contains electroacoustic emitters and ultrasound receivers, electronic amplifiers and a generator 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерений затухани , обусловленна  нестабильностью акустического контакта излучателей и приемников и движуншмс  листовым материалом.A disadvantage of this device is the low accuracy of the attenuation measurements due to the instability of the acoustic contact of the emitters and receivers and the movement of the sheet material.

Наиболее близким к изобретению по тех; нической cyuiHOCTH,  вл етс  измеритель коэффициента затухани  акустических волн в листовом материале, содержащий излучатель , два приемных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразовател  и фильтра, последовательно соединенные блок делени  и регистратор, выход которого соединен со вторыми входами фильтров каждого приемного канала 2.The closest to the invention on those; The cyuiHOCTH sensor is an attenuation meter for acoustic waves in sheet material that contains a radiator, two receiving channels, each of which consists of a series-connected receiving transducer and a filter, a series-connected dividing unit and a recorder, whose output is connected to the second filter inputs of each receiving channel 2

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерений коэффициента затухани  вследствие флюктуации зазоров между преобразовател ми приемных каналов и листовым материалом, возникающих в процессе движени  листового материала.A disadvantage of this device is the low measurement accuracy of the attenuation coefficient due to the fluctuation of the gaps between the transducers of the receiving channels and the sheet material arising during the movement of the sheet material.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что измеритель снабжен двум  измерительными каналами, каждый из которых состоит из пос ледовательно соединенных приемного преобразовател , усилител , триггера, интегратора и блока умно кени , и излучающего преобразовател , подключенного ко второму входу триггера, выходы каналов соединены с двум  15 входами блока делени , и генератором зондирующих импульсов, вход .которого соединен с выходом регистратора, а выход - со вторым входом триггера каждого приемного канала, выход фильтра первого приемного канала соединен со вторым входом The goal is achieved by the fact that the meter is equipped with two measuring channels, each of which consists of successively connected receiving converter, amplifier, trigger, integrator and smart kenya unit, and a radiating converter connected to the second trigger input, the outputs of the channels are connected to two 15 inputs dividing unit, and a probe pulse generator, the input of which is connected to the output of the recorder, and the output is connected to the second trigger input of each receiving channel, the output filter of the first receiver as Ala is coupled to the second input

20 блока умножени  второго измерительного канала.20 multiplication unit of the second measuring channel.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерител .The drawing shows the block diagram of the proposed meter.

Измеритель коэффициента затухани  акустических волн в листовом материале содержит излучатель 1, первый приемный капал 2, состо щий из последовательно соедипепных приемного преобразовател  3 и фильтра 4, выход которого соединен с выходом первого приемного канала 2; второй приемный канал 5, аналогичный первому; последовательно соединенные блок 6 делени  и регистратор 7, выход которого соединен через вход первого приемного канала 2 со вторым входом фильтра 4 и с входом второго приемного канала 5, а также первый измерительный канал 8, состо ш,ий из последовательно соединенных приемного нре образовател  9, усилител  10, триггера 11, интегратора 12 и блока 13 умножени , выход которого через выход первого измерительного канала 8 соединен с одним из входов блока 6 делени , а второй вход блока 13 умножени  соединен с выходом первого приемного канала 2, и излучающего преобразовател  14, соединенного со вторым входом триггера 11 и со вторым входом первого измерительного канала 8, второй измерительный канал 15, аналогичный первому, выход которого соединен со вторым входом блока б делени ; генератор 16 зондирующих импульсов, вход которого соединен с выходом регистратора 7, а выход - со вторыми входами первого измерительного канала 8 и второго измерительного канала 15, а выход второго приемного канала 5 соединен с первым входом второго измерительного канала 15. Позицией 17 на чертеже обозначен контролируемый материал.The attenuation coefficient of acoustic waves in the sheet material contains emitter 1, the first receiving channel 2, consisting of a serially connected receiving transducer 3 and a filter 4, the output of which is connected to the output of the first receiving channel 2; the second receiving channel 5, similar to the first; serially connected dividing unit 6 and recorder 7, the output of which is connected through the input of the first receiving channel 2 to the second input of the filter 4 and to the input of the second receiving channel 5, as well as the first measuring channel 8 consisting of serially connected receiving device 9, amplifier 10, trigger 11, integrator 12 and multiplication unit 13, the output of which is connected to one of the inputs of dividing unit 6 via the output of the first measuring channel 8, and the second input of multiplication unit 13 is connected to the output of the first receiving channel 2, and radiate transducer 14 connected to the second input of the trigger 11 and the second input of the first measuring channel 8, the second measuring channel 15, similar to the first, the output of which is connected to the second input of the block d division; generator 16 probe pulses, the input of which is connected to the output of the recorder 7, and the output is connected to the second inputs of the first measuring channel 8 and the second measuring channel 15, and the output of the second receiving channel 5 is connected to the first input of the second measuring channel 15. By position 17 in the drawing indicates the monitored material.

Измерение затухани  в движущемс  листовом материале основано на вычислении отнощени  спектров шумовых акустических сигналов, генерируемых при трении материала 17 об излучатель 1 и принимаемых двум  приемными каналами 2 и 5. Причем первый приемный канал 2 расположен вблизи излучател  1, а второй приемпый канал 5 смещен относительно первого вперед по ходу листа на рассто ние LMeasurement of attenuation in a moving sheet material is based on calculating the ratio of the spectra of noise acoustic signals generated by friction of material 17 on radiator 1 and received by two receiving channels 2 and 5. Moreover, the first receiving channel 2 is located near the radiator 1, and the second receiving channel 5 is offset from the first Forward in the course of the sheet for distance L

Отнощепи  спектров вычисл ют по формуле:The residual spectra are calculated by the formula:

Дч К Гг.  DCH KG.

,. AI А, , А,, AI A, A,

. кт,. kt,

- коэффициент затухани  в - attenuation coefficient in

е товом материале;this material;

А,иЛз амплитуды шумовых сигналов в листовом материале под первым приемным каналом 2 и приемпыми канало.м 5 соответвеТственно;A, the amplitudes of the noise signals in the sheet material under the first receiving channel 2 and receiving channels m 5, respectively;

-спектры шумовых сигналов на выходах«первого приемного канала 2 и второго приемного канала 5 соответственно; Е, -зазоры между движущимс  лис товым материалом и первым приемным каналом 2; -spectra noise signals at the outputs of the first receiving channel 2 and the second receiving channel 5, respectively; E, - gaps between the moving sheet material and the first receiving channel 2;

.-зазор между движущимс  листовым материалом 17 и вторым приемным каналом 5; tTju j -задержка прохождени  ультразвуком пути излучающий преобразователь - листовой мате риал - приемный преобразова тель в первом измерите.тьном канале 8 и втором 15 соответственно; о -коэффициент затухани  щу.мового сигнала в воздухе; Vx -коэффициент масштабировани  Устройство работает следующим образом ..-the gap between the moving sheet material 17 and the second receiving channel 5; tTju j - delaying the passage of an ultrasonic path through a radiating transducer — a sheet material — a receiving transducer in the first measured channel 8 and the second 15, respectively; o is the attenuation coefficient of the um signal in the air; Vx - scaling factor. The device operates as follows.

Шумовой сигнал А , распростран ющийс  в листовом материале, находитс  непосредственно под первым приемным каналом Часть его Aj,, ослабленна  в воздухе, проходит через преобразователь 3 и фильтр 4 на выход первого приемного канала 2. По сигналу управлени , поступающему из регистратора 7 на вход первого приемного канала , измен етс  частота настройки фильтра 4 и лаким образом на выходе первого приемного канала 2 формируетс  спектр сигнала Аа..The noise signal A propagating in the sheet material is directly below the first receiving channel. Part of its Aj ,, weakened in air passes through the converter 3 and the filter 4 to the output of the first receiving channel 2. According to the control signal from the recorder 7 to the input of the first of the receiving channel, the tuning frequency of the filter 4 is changed, and the spectrum of the signal Aa is formed by the light of the way at the output of the first receiving channel 2.

Первый измерительный канал 8 измер ет текущее значение зазора в путем определени  задержки прохождени  ультразвуком пути излучающий преобразователь 14 - листовой .материал 17 - прие.мный преобразователь 9. Дл  этого генератор 16 зондирующих импульсов через вход измерительного канала 8 возбуждает излучаюп;ий преобразователь 14 и записывает «I в триггер 11 первого измерительного канала 8. Задержанный в зазоре ультразвуковой сигнал после приема преобразователем 9 и усилени  в усилителе 10 подаетс  на вход триггера 11 и записывает в последнем «О. Пр моугольный и.мпульс длительностью С;., с выхода триггера 11 посредством интегратора 12 преобразуетс  в посто нный уровень , пропорциональный величине зазора С-,. и подаетс  на первый вход блока 13 ум-:жени . На его второй вход подаетс  с HI.IX,: да первого приемного канала 2 спектр с,и на ла А). В результате умножени  в блоке 13 формируетс  сигнал, соответствующий произведению ,. который далее через выход первого измерительного канала 10 подводитс  к одному из входов блока 6 делени . На второй вход блока 6 подаетс  сигнал, соответствующий произведению , ко торый формируетс  во второ.м измерительном канале аналогичным образом.The first measuring channel 8 measures the current gap value by determining the delay of the ultrasound path of the radiating transducer 14 - sheet. The material 17 is a small transducer 9. For this, the probe pulse generator 16 excites the transducer through the input of the measuring channel 8, writes the transducer 14 and records "I into the trigger 11 of the first measuring channel 8. The ultrasonic signal delayed in the gap after being received by the transducer 9 and amplified in the amplifier 10 is fed to the input of the trigger 11 and writes in the last" O . A rectangular impulse of duration C;., From the output of flip-flop 11 through an integrator 12 is transformed into a constant level proportional to the size of the gap C- ,. and is fed to the first input of block 13 mind-: brides. At its second input it is fed from HI.IX ,: yes and the first receiving channel 2, spectrum c, and a la A). As a result of the multiplication in block 13, a signal is generated corresponding to the product,. which then goes through the output of the first measuring channel 10 to one of the inputs of dividing unit 6. A signal corresponding to the product, which is formed in the second measuring channel in the same way, is fed to the second input of unit 6.

Claims (2)

Перестройка второго приемного канала 5 производитс  регистратором 7 синхронно с первым каналом 2. Возбуждение второго измерительного канала 15 происходит от генератора 16 зондирующих импульсов . Выходной сигнал блока 6 делени , соответствующий снектру коэффициента затухани , подаетс  на вход регистратора 7, в котором отображаетс  в виде графика. В регистраторе может быть выполнено функциональное преобразование и масштабирование с целью представлени  спектра в логарифмическом масштабе. Таким образом, использование в устройстве двух измерительных каналов, обеспечиваюш .их измерение текуш,их значений зазоров, существенным образом повышает точность измерени  коэффициента затухани  акустических волн в движушемс  листовом материале. Формула изобретени  Измеритель коэффициента затухани  акустических волн в листовом материале, содержащий излучатель, два приемных канала , каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразовател  и фильтра, последовательно соединен ные блок делени  и регистратор, выход которого соединен со вторыми входами фильтров каждого приемного канала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измере НИИ, он снабжен двум  измерительными каналами , каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразовател , усилител , триггера, интегратора и блока умножени , излучающего преобразовател , подключенного ко второму входу триггера, выходы каналов соединены с двум  входами блока делени , генератором зондирующих импульсов, вход которого соединен с выходом регистратора, а выход - со вторым входом триггера каждого приемного канала, выход фильтра первого приемного канала соединен со вторым входом блока умножени  первого измерительного канала, а выход фильтра второго приемного канала - со вторым входом блока умножени  второго измерительного канала. Источники информации, нрин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 323738, кл. G 01 N 33/34, 12.06.70. The tuning of the second receiving channel 5 is performed by the recorder 7 synchronously with the first channel 2. The excitation of the second measuring channel 15 takes place from the generator 16 of probe pulses. The output of dividing unit 6, corresponding to the attenuation coefficient spectra, is fed to the input of recorder 7, in which it is displayed as a graph. Functional transformation and scaling can be performed in the recorder to represent the spectrum on a logarithmic scale. Thus, the use of two measuring channels in the device, ensuring their measurement of the current, their gap values, significantly improves the accuracy of measuring the attenuation coefficient of acoustic waves in moving sheet material. The invention The attenuation coefficient of acoustic waves in sheet material, comprising an emitter, two receiving channels, each of which consists of a series-connected receiving transducer and a filter, a series-connected dividing unit and a recorder, the output of which is connected to the second filter inputs of each receiving channel, different the fact that, in order to improve the accuracy of the measurement of scientific research institutes, it is equipped with two measuring channels, each of which consists of series-connected receivers converter, amplifier, trigger, integrator and multiplication unit, emitting converter connected to the second trigger input, channel outputs are connected to two inputs of a dividing unit, a probe pulse generator, the input of which is connected to the recorder's output, and the output to the second trigger input of each receiver the filter output of the first receiving channel is connected to the second input of the multiplying unit of the first measuring channel, and the output of the filter of the second receiving channel to the second input of the multiplying unit of the second measuring channel. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate number 323738, cl. G 01 N 33/34, 12.06.70. 2.Авторское свидетельство СССР № 547689, кл. G 01 N 29/00, 13.11.1975 (прототип).2. USSR author's certificate number 547689, cl. G 01 N 29/00, 11/13/1975 (prototype).