Розробка способу розширення діапазону і підвищення точності вимірювань при ультразвуковому тіньовому методі контролю ширини стрічки в повітрі

Abstract

У статті наведено результати розробки та дослідження способу розширення діапазону і підвищення точності вимірювань при реалізації ультразвукового тіньового методу в пристрої контролю ширини стрічкових напівфабрикатів у повітрі. Особливістю використовування тіньового методу в повітрі є неізольо- ваність акустичних зон первинних вимірювальних перетворювачів ширини (ПВПШ) пристрою від навколишнього середовища і, відповідно, вплив цього середовища на зони вимірювання, яке проявляється в зміні інтенсивності ультразвукових коливань на вимірювальних приймачах при постійній ширині стрічки (вплив явища акустичного «федингу») та зміні вихідних сигналів приймачів і виникненні додаткової випадкової похибки вимірювання. Для її зменшення і розширення діапазону вимірювань розроблений спосіб компенсації явища акустичного «федингу», що побудований на утворенні розподіленої по довжині вимірювального приймача дискретної зони із заданим кроком дискретизації, в якій відбувається компенсація впливу збурень, визначенні положення проекції краю контрольованої по ширині стрічки на дискретній зоні й утворені зони безпосередньої компенсації збурень на кроці дискретизації, який є найближчим до краю стрічки, але не перекривається ним. Спосіб реалізується в ПВПШ пристрою за допомогою додаткових приймачів коригування, які розташовані в одній площині поряд з вимірювальним приймачем і розподілені по його довжині, та визначенні додаткового приймача коригування, який не перекривається краєм стрічки і є найближчим до її краю, а його сигнал вводиться в ланцюг від ’ємного зворотного зв ’язку регулювання напруги живлення пакета випромінювачів, завдяки чому цей сигнал підтримується незмінним і рівним заданому. The paper presents the results of the development and research of the method of expanding the range and improvement the accuracy of measurements in the implementation of the ultrasonic shadow method in the device for controlling the width of the ribbon semi-finished products in the air. The peculiarity of the use of the shadow method in the air is not the isolation of the acoustic zones of the primary measuring transducers of the width of the device (PMTW) of the device from the environment and, consequently, the influence of this medium on the measurement zones, which manifests itself in the change in the intensity of ultrasonic vibrations on the measuring receiversat when there is a constant bandwidth (the effect of the acoustic phenomen called “feding”) and, accordingly, changing the output signals of the receivers and the occurrence of an additional random measurement error. For it sreduction and expansion of the range ofmeasu- rements, a method of compensating the phenomenon of acoustic “feding” was developed based on the formation of a distributed on the length of the measuring receiver discrete zone with a given sampling step, where there is a compensation of the influence of perturbations, determination of the position of the projection of the edge of the controlled by width bandwidth in the discrete zone and areas of direct perturbation compensation are created at the sampling step, which is closest to the edge of the tape, but it isn’t overlapped by it. The method is implemented in the PMTW of the device with the help of additional correction receivers that are situated in the same plane near the measuring receiver and are distributed along its length, and the determination of an additional correction receiver that isn’t blocked by the edge of the tape and is closest to its edge, and its signal is entered into the chain of the negative feedback of the voltage supply control of the package of radiators, so that this signal is maintained unchanged and equal to the given.