Предложенная технология определения толщины стального листа с использованием вихревых полукольцевых потоков, формируемых путём рассечения детонационно сформированного вихревого кольца, представляет собой эффективный и экономически целесообразный метод неразрушающего контроля геометрических параметров материала в реальном времени.
При прохождении синхронных полукольцевых вихревых потоков с обеих сторон листа создаются зеркальные аэродинамические поля, чувствительные к микроскопическим изменениям расстояния между ними. Благодаря высокой циркуляции, направленному движению и стабильной структуре вихревого потока, даже незначительное отклонение в толщине листа (порядка 1 микрометра) мгновенно вызывает отличие в давлении в образовавшихся полукольцах. Это отличие надёжно фиксируется парой синхронных датчиков давления и может быть мгновенно преобразовано в точное значение толщины в заданной точке.
Преимущества технологии:
– Чрезвычайно высокая чувствительность измерения при минимальной стоимости оборудования;
– Простота и дешевизна конструктивного исполнения детонационного источника вихревых колец;
– Модульность и масштабируемость системы – возможна адаптация под листы различной ширины, за счёт изменения количества датчиков;
– Отсутствие физического контакта с измеряемой поверхностью, что исключает износ чувствующих элементов и позволяет использовать систему в условиях высокой скорости движения листа.
Ограничения:
– Метод не позволяет раздельно измерять толщину покрытий на одной стороне листа – выводится суммарная толщина основы и покрытия;
– Измерения выполняются дискретно как по длине, так и по ширине листа (шаг определён частотой формирования вихревых колец и количеством датчиков давления);
– Для прецизионных измерений необходима предварительная калибровка и адаптация под конкретные физико-газодинамические условия (плотность газовой среды, температура, скорость листа и т.д.).
Заключение
Предложенная система может стать надёжным, недорогим и технологически пригодным инструментом для организации непрерывного неинвазивного мониторинга толщины металлопроката в условиях серийного производства. Она способна дополнить или в ряде случаев заменить более сложные и дорогие методы (такие как рентгеновские, вихретоковые, лазерные измерители), особенно при производстве тонкого листа, алюминиевого, оцинкованного или другого проката, где необходима высокая чувствительность контроля при минимальных затратах на обслуживание оборудования.