Фазовий метод вимірювання поверхневої щільності паперових матеріалів

Abstract

В статті наводяться основні залежності фазового зсуву від поверхневої щільності для ультразвукових хвиль, що пройшли крізь контрольований паперовий матеріал, та для хвиль, які відбилися від матеріалу. Також запропонований та розглянутий фазовий ультразвуковий метод вимірювання поверхневої щільності паперового матеріалу. У статті наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень, спрямованих на вивчення фазових характеристик ультразвукових хвиль у взаємодії з паперовими матеріалами різної поверхневої щільності. Основну увагу приділено аналізу залежності фазового зсуву від поверхневої щільності для двох випадків: коли ультразвукова хвиля проходить крізь контрольований зразок та коли вона відбивається від його поверхні. Детально розглядається вплив технологічного параметру паперового матеріалу на зміну фазових параметрів сигналу, що дозволяє встановити кількісні та якісні закономірності цього процесу. Запропоновано фазовий ультразвуковий метод визначення поверхневої щільності, який базується на реєстрації фазового зсуву хвиль у різних режимах поширення. Метод має низку переваг порівняно з традиційними способами контролю, зокрема високу чутливість до малих змін щільності, відносну простоту реалізації та можливість застосування в автоматизованих інформаційно-вимірювальних системах. Сучасні системи дадуть змогу проводити цілодобове вимірювання технологічного параметру на виробничій лінії з врахуванням великих площ самого матеріалу, що необхідно враховувати в процесі змотування та пакування готової продукції. Окремо зроблено акцент на потенціалі цього підходу для безконтактного контролю та моніторингу якості в процесі виробництва паперу та інших тонких волокнистих матеріалів. Отримані результати можуть бути використані для подальшої розробки удосконалених методів неруйнівного контролю, спрямованих на підвищення точності та надійності визначення поверхневої щільності. Це відкриває перспективи практичного застосування у целюлозно-паперовій промисловості, а також у суміжних галузях, де необхідна висока якість та однорідність тонких матеріалів.