Способ контроля включений в кристаллизующемся расплаве

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскииСвциалистическикРеспублик и 1714268(51)М. Кл. 601 М 29/00 с присоединением заявки,% Ввудиретюиый кеиитвт ССФР а Ювиае изебрвтеииВ в втирытий(53) УДК 621.3. ,082,4 (088,8) Дата опубликования описания 08,02,80 В, А, Белдовский, В, Н, Шитов, С. Н. Пронских А. Х. Уразгильдеев и А. Е, Магер(72) Авторы .изобретения Череповецкий ордена Ленина металлургический заводимени 50 летия СССР, Ленинградский политехническийинститут им, М, И, Калинина и Северо-Западный заочныйполитехнический институт(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВКЛК)ЧЕНИЙ В КРИСТАЛЛИЗУЮЩЕМСЯ РАСПЛАВЕ Предлагаемый способ контроля касается исследования свойств металлов, в частности, может быть использован в металлургическом производстве для изучения процессов очищения расплава от неметаллических включений.Известен способ определения включений в Жидкой стали при котором формируют образец в виде столба расплава, облучаемого плавно изменяющимся по час 0 тоте ультразвуковым сигналом. Прошедший через образец сигнал преобразовы" вают в электрический и сравнивают полу- ченнуЫ последовательность амплитуд сигналов с эталоном, а по результатам сравнения судят о гранулометрическом составе включений 1Сравнение сигнала, прошедшего через объем контролируемого металла, с эталонным сигналом, несинхронных взаим но во времени, и только по амплитуде, сужает обьем информации офактических процессах, протекающих в реальном расплаве, ибо оно позволяет определять толь 2ко размеры включений. Такой способ не позволяет следить за перемешиванием включений и их развитием.Наиболее близким по технической сущности к,предложенному является способ ультразвукового контроля внутренней структуры обьекта, состающий в прозвучивании исследуемого обьема ультразвуковыми колебаниями, сканировании ультразвуковым сигналом по исследуемому обьему и преобразовании выходного ультразвукового сигнала в электрический контрольный сигнал 12,Недостатком данного способа является то, что часть информации- тонкая структура сигнала, содержащаяся в спектре импульса, поступившего на приемный преобразователь, информация о внутренней структуре исследуемых обьектов извлекается по отражениям от неоднородностей при их незначительных уровнях, а следовательно, легко максируется шумами.4268 4литель-коммутатор 8 и через коммутатор2 на преобразователи 4, где преобразуется в ультразвуковой сигнал, который,проходя через расплав стали 5, находя 5 щийся в изложнице 6, изменяется засчет дисперсионных свойств метвлла,преобразуется преобразователями 7 вэлектрический сигнал и соединяется через коммутатор 3 с усилителем - коммутатором 8 и подается поочередно с выходным сигналом генератора импульсовна анализатор спектра 9. Коммутаторы2, 3 синхронно связаны. На экране электронно лучевой трубки анализатора спектра 5высвечиваются одновременно две спектрограммы, одна из которых представляет спектр зондирующего сигнала другая - спектр, преобразованный при прохождении сигналом сплава.20Предлагаемый способ способствуетрешению задачи получения прецезионныхотливок, слябов и слитков повышенной.чистоты и высоких механических свойств,в при отливке заготовок в устройствахнепрерывной разливки стали позволяетсоизмерять скорость вытягивания зв отовки иэ кристаллизатора с фактическимизначениями скоростей всплывания крупныхне металлических включений. 3 71Псари, изобретения - повышение точности опролеления наличия, нолбжения искорости перемещения включений.Для этого сканированию подвергаютвходной ультразвуковой сигнал, а контрольный электрический сигнал сравни-,вают с входным электрическим сигналомультразвукового преобразователя путемсопоставления спектрогрвмм, при этомсравниваемые сигналы синхронизируютпоочердной коммутацией с анализаторомспектра,Сканирование излучения ультразвуковых колебаний по высоте исследуемогообьема металла позволяет определитьместо нахождения вКлючений в двух координатах. Кроме того, такое сканированиеобеспечивает возможность контроля всего исследуемого обьема. Гармоническиесоставляющие ультразвукового сигналапод воздействием жидкого металла, об- .ладающего нелинейными диснерсионнымисвойствами, "изменяются в зависимдстиот плотности, ФорМы и размеров включений, сравнения контрольного электрического сигнала с входным электрическимсйгналом ультразвукового преобразова- .теля (эталонным) позволяет производитьсравнение гармонических составляющихэтих сигналов по амплитуде и фазе. Этодает возможность исключить погрешности .сравнения связанные с нестабильностьюультразвукового генератора.С инхронизаия контрольногои эталонного сигналов обеспечивает одновременное наблюдение и сравнение их в единоммасштабе времени. Сравнение сигналовпутем сопоставления спектрограмм фиксирует изменение фаз, частоти амплитудих гармонических составляющих и, такимобразом, вбирает в себя всю информациюо динамике процессов кристаллизации металла, о ходе перемещения включений иих размерах.На чертеже представлена схема устройства для осуществления данного снссоба контроля,Устройство содержит генератор импульсов 1, коммутаторы 2,3, преобразователи электрического сигнала в ультразвуковой сигнал 4, расплав стали 5в изложнице 6, преобразователи ультразвукового сигнала в электрический сигнал 7, усилитель - коммутатор 8, ана лизвтор спектра:9,Последовательность импульсов, заполненная несущей частотой с генератора 1, одновременно поступает на усиФормула изобретенияСпособ контроля включений в кристал 35вйзующемся расплаве путем прозвучиванияего обьема ультразвуксвыми колебаниями,сканирования ультразвуковым сигналомно исследуемому обьему и преобразования выходного ультразвукового сигналав электрический контрольный сигнал,отличающийся тем,чтосцелью повьпдения точности определенияналичия, положения и скорости перемещения включений сканированию подвергают входной ультразвуковой сигнал, аконтрольный электрический сигнал сравнивают с входным электрическим сигналом ультразвукового преобразователяпутем сопоставления спектрогрвмм, приэтом сравниваемые сигналы синхронизируют поочередной коммутацией с анализатором спектра,, ф.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свинетельство СССР396618, кл. ЙС 1 М 29/00, 1973,2. Патент СБА3675475,кл, 73-67, 5 ,опублик. 1972 (прототип) .714268 едакто Тираж 1019НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж 35, Раушская на Заказ 9275/ одписнСР д. 4/5 л. Проектная, 4 атент, г, Уж илиал ПП Составитель Е. Артамоноваамирштейн Техред М, Келемещ Корректор Я. Веселовска