Автор:  Базаров Н.Д.

Начный руководитель:  Тарасюк В.П.

Описание:Тезисы доклада на 3 научно-практической конференции студентов и аспирантов "Погляд у майбутнє приладобудування ", 27-29 апреля 2010 г., ПБФ, НТУУ "КПІ", Киев.

Источник:  Материалы 3 научно-практической конференции студентов и аспирантов. — Киев, НТУУ "КПІ" — 2010, 456 с.

 

Для разработки новых марок сплавов важной задачей является контроль структурных и фазовых превращений, происходящих в расплаве, от которых зависит конечная структура сплава. Постоянный пробоотбор подвергает такие разработки неоправданным временным и материальным затратам.

Наиболее простым и эффективным способом решения данной задачи является контроль вязкости расплава в процессе плавки и охлаждения. Материаловедами было установлено, что зависимость вязкости от температуры расплава имеет скачкообразные разрывы, соответствующие структурным превращениям. Таим образом экспресс контроль вязкости расплава значительно упростит как разработку новых сплавов, так и создание соответствующих им диаграмм состояния.

Использование контактных методов в описанной ситуации сопряжено с рядом трудностей. Поэтому в данной ситуации важной задачей является выбор альтернативного метода измерения.

В работе впервые рассмотрена возможность бесконтактного измерения вязкости в условиях агрессивной среды, посредствам определения объёмной вязкости одним из методов молекулярной акустики. Разработана математическая модель оптикоакустического метода определения вязкости с учетом влияния дестабилизирующих факторов агрессивной среды.

Поглощение звука, превращение энергии звуковой волны в другие виды энергии характеризуется коэффициентом поглощения .

Измерение коэффициента затухания ультразвука в расплавах производится при импульсных колебаний. Прием ультразвуковой волны может осуществляться как отдельным приемником, так и самим излучателем после отражения импульса от отражателя.

Разработанная математическая модель на основании законов молекулярной акустики позволила связать вязкость расплава с коэффициентом поглощения звука. При создании модели расплава стали учтены влияющие факторы агрессивной среды. На основании проделанной работы построена теоретическая зависимость вязкости от коэффициента поглощения и скорости затухания ультразвука.

Также предложена структурная схема экспериментальной установки для оценки параметров предложенной математической модели.

Ключевые слова: измерение, вязкость, температура, расплав, математическая модель, ультразвук, коэффициент поглощения, осциляция, излучатель, бесконтактный метод.