[LT] Išradimas priklauso biriųjų medžiagų būsenos uždaroje talpykloje neardančios kontrolės būdui ir naudojamas jų būvio ir jų fizikinių mechaninių parametrų diagnostikai, laikant medžiagas įvairiose uždarose talpyklose.@Ultragarsinis impulsinis medžiagų būsenos kontrolės būdas pasižymi tuo, kad tam tikrais laiko momentais, kurių dažnumas priklauso nuo talpyklos išorinės aplinkos specifikos (temperatūros, statinių ir dinaminių jėgų poveikio, talpyklos konstrukcijos ir pan.), per laikomą uždaroje talpykloje biriąją medžiagą siunčia horizontalia kryptimi ultragarsinius impulsus ir priklausomai nuo jų sklidimo greičio viršutiniame, viduriniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose, greičio santykio viršutiniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose, esant tam pačiam baziniam ilgiui, bei aplinkos temperatūros identifikuoja medžiagos būvį pagal sudarytą specialų konkrečios medžiagos diagnostinį tinklelį. Po to apskaičiuoja jo fizikinius mechaninius parametrus, analitiškai susietus su ultragarso išilginių bangų sklidimo greičiu tame būvyje. Šio būdo naujumas yra tas, kad nustato ultragarso išilginių bangų sklidimo greitį skirtinguose talpyklos pjūviuose. Be to, skaičiuoja vidutinį greitį ir jo santykį viršutiniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose bei matuoja aplinkos temperatūrą. Pagal juos identifikuoja, naudojant iš anksto sudarytą konkrečios medžiagos būsenų diagnostinį tiltelį, šios medžiagos būvį. Po to apskaičiuoja konkrečios medžiagos identifikuoto būvio tam tikrus fizikinius mechaninius parametrus, kurie analitiškai susieti su ultragarso išilginių bangų sklidimo greičiu tame būvyje.Tai leidžia ne tik kontroliuoti biriosios medžiagos būseną uždaroje talpykloje, bet sudaromos prielaidos tam tikram jos būviui su jo fizikiniais parametrais gauti ir jį išlaikyti.
[EN] The invention relates to a method for testing a condition of a bulk material in a closed tank and is used for diagnostic of a state and physical-mechanical properties of the bulk material which is held in different closed tanks. An ultrasonic-pulse control method of testing the condition of the material is characterized in that ultrasonic pulses are sent in horizontal direction through the bulk material being in a closed tank at determinated time moments, a frequency of which depends on specific character of external surroundings of the tank (a temperature, an influence of buildings and dynamical forces, a construction of the tank and so on). In depend on surroundings temperature, a flow velocity of the ultrasonic pulses in upper, middle and lower sections of the tank, a rate of the flow velocity in the upper and lower sections of the tank when a basis length is the same, the state of the material is identified according to a special diagnostical graticule of the specific material. After that it is calculated its physical-mechanical properties analytical related to the flow velocity of longitudinal ultrasonic waves in the same state. The new in this method is that the flow velocity of the longitudinal ultrasonic waves is determined in different sections of the tank. Besides, the average velocity and its rate in the upper and lower sections of the tank are calculated, and the surroundings temperature is measured. The state of this material is identified according to them by using the preformed diagnostical graticule of the specific material state. After that the specific physical-mechanical properties of an identified state of the specific material which are analytical related to the flow velocity of the longitudinal ultrasonic waves in the same state are determined. That allows not only control the state of the bulk material in the closed tank but also it is created preconditions to receive and keep the specific state of the material with its physical properties.
[0001] Išradimas gali būti priskirtas biriųjų medžiagų būsenos uždaroje talpykloje neardančios kontrolės būdui ir panaudotas jų būvio ir jo fizikinių mechaninių parametrų diagnostikai laikant įvairiose uždarose talpyklose.
[0002] Žinomas ultragarsinis impulsinis medžiagos būsenos neardančios kon-trolės būdas, kuriame formuojamas ultragarsinis impulsas ir siunčiamas per kontroliuojamąją medžiagą. Po to nustatomas ultragarso išilginių bangų sklidimo medžiagoje greitis ir apskaičiuojami fizikiniai mechaniniai parametrai, analitiškai susieti su ultragarso išilginių bangų medžiagoje sklidimu [žr. kn.: Epmojiob M.H. TeopHH h npaKTHKa y;ibtpa3bykoboro KompoJifl. "M., 1981. "240 c.J. Tačiau šis būdas netaikomas biriųjų me-džiagų uždaroje talpykloje būsenos kontrolei.
[0003] Išradimo tikslas - kontroliuoti biriųjų medžiagų su tam tikromis fizikinėmis mechaninėmis savybėmis būseną įvairiose uždarose talpyklose, naudojant impulsini ultragarsinį neardančios kontrolės būdą.
[0004] Šis tikslas yra pasiekiamas tuo, kad tam tikrais laiko momentais, kurių dažnumas priklauso nuo talpyklos išorinės aplinkos specifikos (temperatūros, statinių ir dinaminių jėgų poveikio talpyklos konstrukcijai ir pan.), per laikomą uždaroje talpykloje biriąją medžiagą siunčia horizontalia kryptimi ultragarsinius impulsus ir priklausomai nuo jų sklidimo greičio viršutiniame, viduriniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose, greičio santykio viršutiniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose, esant tam pačiam baziniam ilgiui, bei aplinkos temperatūros identifikuoja medžiagos būvį pagal sudarytą kon-krečios medžiagos diagnostinį tinkleli. Po to apskaičiuoja jo tam tikrus fizikinius mechaninius parametrus, analitiškai susietus su ultragarso išilginių bangų sklidimo greičiu tame būvyje. Šio būdo naujumas yra tas, kad nustato
[0005] ultragarso išilginių bangų sklidimo greitį skirtinguose talpyklos pjūviuose. Be to, skaičiuoja vidutinį greitį ir greičio santykį viršutiniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose bei matuoja aplinkos temperatūrą. Šie parametrai yra specifiniai diagnostiniai medžiagos būsenos požymiai. Pagal juos identifikuoja. naudojant iš anksto sudarytą konkrečios medžiagos būsenų diagno-stinį tinklelį, šios medžiagos būvį. Po to apskaičiuoja konkrečios medžiagos identifikuoto būvio tam tikrus fizikinius mechaninius parametrus, kurie analitiškai susieti su ultragarso išilginių bangų sklidimu tame būvyje. Tai leidžia ne tik kontroliuoti biriosios medžiagos būseną uždaroje talpykloje, bet sudaromos prielaidos tam tikram jos būviui su jo fizikiniais mechaniniais parametrais gauti ir jį išlaikyti.
[0006] Specialus diagnostinis konkrečios medžiagos būsenų tinklelis suda-romas pagal apriorinę informaciją, naudojant techninės diagnostikos statis-tinius metodus ir fiksuojant aukščiau paminėtų diagnostinių požymių veikimo ribas pagal nustatytas sprendimo priėmimo taisykles. Apriorinė informacija gaunama eksperimentiškai iš anksto modeliuojant tos medžiagos būvius ir nustatant tam tikrų jos fizikinių mechaninių parametrų funkcines priklausomybes nuo ultragarso išilginių bangų sklidimo tuose būviuose.
[0007] Siūlomas biriųjų medžiagų uždaroje talpykloje būsenos kontrolės būdas realizuojamas taip (žr. Fig. 1): 1. Talpyklos 1 sienelėse įmontuojami šeši pjezokeitikliai 2, kurie izoliuoti nuo sienelės tarpinėmis 3 ir išdėstyti po du vienodais baziniais atstumais viršutiniame, viduriniame ir apatiniame talpyklos horizontaliuose pjū-viuose. 2. Pjezokeitikliai 2 sujungti su ultragarsinių impulsų formavimo ir jų sklidimo greičio matavimo įrenginiu 5. Tai gali būti ultragarsinis prietaisas TCn YK - 10 nMC. 3. Prietaisas 5 per pjezokeitiklius 2 tam tikrais laiko momentais, kurių dažnumas priklauso nuo talpyklos išorinės aplinkos specifikos (tempera-tūros, statinių ir dinaminių jėgų poveikio talpyklos konstrukcijai ir pan.), per medžiagą 4 siunčia ultragarsinius impulsus ir matuoja jų sklidimo greitį viršutiniame, viduriniame ir apatiniame talpyklos horizontaliuose pjū-viuose. 4. Apskaičiuoja vidutinį ultragarsinių išilginių bangų sklidimo medžiagoje greiti, kuris lygus ultragarsinių išilginių bangų sklidimo visuose pjūviuose
[0008] 5. Apskaičiuoja ultragarsinių išilginių bangų sklidimo viršutiniame ir apatiniame pjūviuose greičių santyki.
[0009] 7. Pagal parametrus gautus 4, 5 ir 6 punktuose identifikuoja medžiagos 4 būvį, naudojant specialų tos medžiagos diagnostinį tinklelį (žr. Fig. 2). 8. Apskaičiuoja tam tikrus fizikinius mechaninius medžiagos 4 parametrus, analitiškai susietus su ultragarso išilginių bangų sklidimo greičiu tame būvyje. Fig. 1 parodyta medžiagos būsenos kontrolės principinė schema. Čia 1 - talpykla; 2 - pjezokeitiklis; 3 - tarpinė; 4 - kontroliuojama biri medžiaga; 5 - ultragarsinis prietaisas TCri YK - 10 I1MC.
[0010] Fig. 2 parodytas medžiagos būsenų diagnostinis tinklelis. Čia T - aplinkos temperatūra; a - ultragarso išilginių bangų sklidimo greičių santykis viršutiniame ir apatiniame horizontaliuose medžiagos pjūviuose: A - me-džiagos būvis, kai birumas idealus; Bį - birumas patenkinamas; B: - birumas nepatenkinamas, nes yra lokaliniai medžiagos dalelių sulipimai; X - medžiaga sukietėjusi, nes susieementave kontaktai tarp dalelių; Y - medžiaga sukietėjusi, nes užšalės porose ir mikroporose vanduo.
[0011] Tarkime, talpykloje (Fig. 1) supiltos granuliuotos mineralinės trąšos - karbamidas ir turime diagnostinį karbamido būsenų tinklelį (Fig. 2) bei žinome karbamido tankio ir Puasono koeficiento funkcines priklausomybes nuo ultragarso išilginių bangų sklidimo greičio tuose būviuose. Po tam tikro karbamido laikymo talpykloje laiko reikia diagnozuoti jo būseną N. Tam, prietaisu 5 suformuoja ultragarsinius impulsus, siunčia juos per pjezokeitiklius 2 ir nustato ultragarso išilginių bangų sklidimo greitį viršutiniame pjūvyje - 958 m/s, viduriniame pjūvyje - 964 m/s, apatiniame pjūvyje - 975 m/s bei apskaičiuoja vidurkį - 965,7 m/s. Tada pagal diagnostinį tinklelį (Fig. 2) mato, kad šiam ultragarso išilginių bangų sklidimo greičio vidurkiui, nepri-klausomai nuo temperatūros ir sklidimo greičio santykio viršutiniame ir apatiniame pjūviuose, adekvatus X būvis (NsX), t.y. būvis kai karbamidas sukietėjęs, nes susicementavę kontaktai tarp dalelių. Toliau apskaičiuoja tam tikrus fizikinius mechaninius parametrus, analitiškai susietus su ultragarso išilginių bangų sklidimu tame būvyje. Pavyzdžiui, jei karbamido tankį X būvyje sieja funkcinė priklausomybė:
[0012] Karbamido Puasono koeficientą X būvyje sieja funkcinė priklausomybė:
Ultragarsinis impulsinis medžiagų būsenos kontrolės būdas, susi-dedantis iš ultragarsinių impulsų formavimo, jų siuntimo per medžiagą ir sklidimo greičio joje matavimo bei fizikinių mechaninių parametrų, anali-tiškai susietų su ultragarso išilginių bangų sklidimo greičiu medžiagoje, skai-čiavimo, besiskiriantis tuo, kad siunčia ir matuoja ultragarsinių išilginių bangų sklidimo medžiagoje greitį viršutiniame, viduriniame ir apatiniame talpyklos pjūviuose, skaičiuoja jų vidurkį bei greičio santykį viršutiniame ir apatiniame pjūvyje, esant tam pačiam baziniam ilgiui, matuoja aplinkos temperatūrą, identifikuoja pagal specialų, sudarytą konkrečiai medžiagai, diagnostinį tinklelį medžiagos būvį ir po to skaičiuoja jo fizikinius mechaninius parametrus, analitiškai susietus su ultragarso išilginių bangų sklidimu tame būvyje.