Розробка структурної схеми та способу підвищення точності вимірювань ультразвукового пристрою контролю ширини стрічки у повітрі

Abstract

У статті наведені результати розробки та дослідження способу підвищення точності вимірювань при реалізації ультразвукового тіньового методу в пристрої контролю ширини стрічкових напівфабрикатів у повітрі. Особливістю використання тіньового методу в повітрі є неізольованість акустичних зон первинних вимірювальних перетворювачів ширини (ПВПШ) пристрою від навколишнього середовища і відповідно вплив цього середовища на зони вимірювання, який проявляється в зміні інтенсивності ультразвукових коливань на вимірювальних приймачах при постійній ширині стрічки і, відповідно, зміні вихідних сигналів приймачів і збільшенні похибки вимірювання. Оцінено додаткові складові похибки: випадкова похибка флуктуації, яка виникає при зміні швидкості повітряних потоків (турбулентність) в акустичній зоні вимірювання положення краю стрічки та похибка від впливу зміни температури в акустичній зоні вимірювання. Для зменшення додаткових складових основної похибки вимірювання при тіньовому методі розроблений спосіб їх компенсації, що реалізується в ПВПШ пристрою за допомогою додаткового приймача коригування, який розташований поряд із вимірювальним приймачем і в одній площині з ним, але не перекривається краєм стрічки, і введенням сигналу цього додаткового приймача в ланцюг від'ємного зворотного зв’язку регулювання напруги живлення пакета випромінювачів, завдяки чому цей сигнал підтримується незмінним і рівним заданому. The results of the study design and method of improving measurement accuracy in implementing the shadow ultrasonic method in width tape machines semis in the air. The feature of using the shadow method in the air is not isolated acoustic zones of primary measuring converters with (PVPSH) device from the environment and therefore the impact of the environment on the area of measurement, which appears to change the intensity of ultrasonic vibrations on the measuring receiver at a constant width tapes and correspondingly change the output signals of the receivers and increase measurement error. Estimated additional components of error: random fluctuation error that occurs when changing the speed of air flow (turbulence) in the area of acoustic measuring tape edge and position error from the effects of temperature changes in the area of acoustic measurements. To reduce the additional components of basic error measurement method developed at the informal way of compensation, implemented in PVPSH device using an optional receiver adjustments, which is located next to the measuring receiver and in the same plane with him, but that does not overlap the edge of the tape, and the introduction of this additional receiver signal chain to negative feedback regulation voltage package radiators, so the signal is maintained constant and equal to the set.