Ультразвуковий тіньовий метод вимірювання ширини пакувальної стрічки у повітрі та дослідження параметрів вимірювальних перетворювачів для його реалізації

Abstract

У статті наведено результати розробки та дослідження ультразвукового тіньового методу вимірювання ширини пакувальної стрічки, суть якого в контролі відхилення від вихідного положення країв пакувальної стрічки за допомогою двох ідентичних первинних вимірювальних перетворювачів ширини (ПВПШ), кожний із яких вміщує жорстко закріплені та направлені назустріч один одному площинами випромінювання та приймання ультразвукових коливань випромінювач і вимірювальний приймач, які створюють акустичну зону контролю положення краю вимірюваної по ширині стрічки в повітрі. Кожний випромінювач у свою чергу являє собою лінійну групу випромінювачів, які збуджуються синфазною напругою від багато обмоткового трансформатора, що призводить до створення рівнорозподіленого по інтенсивності та довжині акустичного променя, який перекривається краєм акустично непрозорої стрічки. Це дає можливість отримати пропорційну залежність між акустичним тиском на приймачі та положенням краю стрічки. Виведені основні математичні залежності, що описують розглянутий тіньовий метод вимірювання при його реалізації у повітрі, залежності вибору параметрів акустичної зони вимірювання ПВПШ при реалізації методу та приведені результати експериментальних досліджень. The article presents the results of research and development of ultrasonic shadow method of measuring the width of the packaging tape. The essence of this method is to control the deviation from the initial position of edge of the packaging tape using two identical primary measuring transducers of width (PMTW), each of which contains rigidly fixed and directed towards each other planes of emission and receiving of ultrasonic vibrations, they are oscillator and measuring receiver, which create acoustic control zone of edge position of the tape which is measured by the width in the air. Each emitter is a linear group of emitters that are excited by common-mode voltage from the transformer with plenty of windings, that leads to creation of equally distributed acoustic beam by the intensity and length, which overlaps by the edge of the acoustically nontransparent tape. The latter gives an opportunity to get a proportional correlation between the acoustic pressure on the receiver and the position of the edge of the tape. There are derived basic mathematical dependencies that describe the considered shadow measurement method in its implementation in the air, and dependencies by choosing of parameters of acoustic measurement zone PMTW in the implementation of the method and the results of experimental researches are presented.