Дослідження можливості використання ультразвукових хвиль для контролю параметрів матеріалу із складною структурою

Abstract

Мета роботи – розглянути залежність амплітуд ультразвукових хвиль, що взаємодіють з контрольованим матеріалом з врахуванням згасання. Навести результати досліджень впливу поверхневої густини та розмірів пор матеріалу із складною структурою на зміну амплітуди ультразвукового сигналу. Використані методи математичного та аналітичного моделювання; теорія розповсюдження та відбиття ультразвукових коливань від різних середовищ. Зроблені дослідження проходження та відбиття хвиль від матеріалу із складною структурою, які дозволять створити адаптивні системи контролю матеріалів з можливістю отримання інформації про зміну поверхневої густини та розмірів пор в їхній структурі. Отримані залежності амплітудних співвідношень ультразвукових хвиль, що пройшли крізь матеріал із складною структурою, та хвиль, які відбилися від поверхні його полотна. Створення ультразвукових безконтактних засобів контролю дасть можливість проводити безконтактний оперативний моніторинг технологічних параметрів різних матеріалів із складною структурою в процесі їх виробництва.

Цель работы – рассмотреть зависимость амплитуд ультразвуковых волн, взаимодействующих с контролируемым материалом с учетом угасания. Привести результаты исследований влияния поверхностной плотности и размеров пор материала со сложной структурой на изменение амплитуды ультразвукового сигнала. Использованные методы математического и аналитического моделирования; теория распространения и отражения ультразвуковых колебаний от различных сред. Выполнены исследования прохождения и отражения волн от материала со сложной структурой, которые позволят создать адаптивные системы контроля материалов с возможностью получения информации об изменении поверхностной плотности и размеров пор в их структуре. Получены зависимости амплитудных соотношений ультразвуковых волн, прошедших сквозь материал со сложной структурой, и волн, отразившихся от поверхности его полотна. Создание ультразвуковых бесконтактных средств контроля позволит проводить бесконтактный оперативный мониторинг технологических параметров различных материалов со сложной структурой в процессе их производства.

Consider the dependence of the amplitudes of ultrasonic waves interacting with the controlled material, taking into account the extinction. Results of studies of the effect of basis weight and pore size of a material with a complex structure on the change in the amplitude of an ultrasonic signal are presents. Used methods of mathematical and analytical modeling; theory of propagation and reflection of ultrasonic vibrations from various media. Studies of the passage and reflection of waves from a material with a complex structure that will allow the creation of adaptive material control systems with the ability to obtain information about changes in basis weight and pore size in their structure are resulted. The obtained dependences of the amplitude ratios of ultrasonic waves transmitted through a material with a complex structure, and waves reflected from the surface of his canvas. The creation of ultrasonic non-contact monitoring tools will allow for non-contact operational monitoring of the technological parameters of various materials with a complex structure in the process of their production.