автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Система контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов

На правах рукописи

Д.

Хны кии Антон Владимирович

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛУНКИ В ПРОЦЕССЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Специальность 05.11,13 - «Приборы и методы контроля природной среды,

веществ, материалов и изделий»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2006

Диссертация выполнена в Красноярском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Вейсов Евгений Алексеевич

Официальные оппоненты:

Сорокин Владимир Афанасьевич кандидат технических наук, профессор

Шайдуров Георгий Яковлевич доктор технических наук, профессор

Ведущая организация:

ИВМ со РАН

Защита состоится «26» октября 2006 г. в 14ш часов на заседании диссертационного совета Д212,098.03 при Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Автореферат разослан «35» 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н«, профессор ^ Вейсов Е. А,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современный уровень развития науки и техники требует постоянного повышения качества промышленной продукции. От алюминиевой отрасли зависят многие сферы производства. Поэтому к качеству алюминиевой продукции предъявляются повышенные требования.

В настоящее время алюминиевые заводы работают в сложных условиях: рост цен на энергоносители и непрерывный рост требований к защите окружающей среды.

Строительство новых алюминиевых заводов с современной технологией производства не всегда является финансово оправданным решением. В большинстве случаев модернизация и более эффективное использование уже имеющегося оборудования обеспечивают реальное повышение качества алюминиевой продукции.

Технологический цикл производства алюминиевых сплавов состоит из нескольких этапов, наиболее важным среди которых является процесс литья слитков [1].

При отливке алюминиевого слитка на его поверхности могут образовываться различные дефекты: трещины, неслишны, ликвационные наплывы. С увеличением размеров слитка указанные дефекты появляются чаще, что обусловливает необходимость его механической обработки перед дальнейшим использованием. Для сведения доли этих дефектов в общей массе слитка к минимуму прибегают к различным способам по их предупреждению. Постоянно ведется совершенствование кристаллизатора — главного компонента литейной машины. Отечественные производители по-прежнему в большинстве случаев работают с морально устаревшими кристаллизаторами (щелевые, струйные). На сегодняшний день зарубежными специалистами разработано несколько более совершенных конструкций кристаллизаторов (Epsilon, LHC). Эти кристаллизаторы обладают лучшей системой охлаждения слитка, что обеспечивает высокое качество кристаллизации слитка [1].

Помимо внесения изменений в систему охлаждения слитка производители все чаще используют литье цилиндрических и плоских слитков в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК), принцип работы которого заключается в том, что при подаче тока в кольцевой индуктор возникающее электромагнитное поле сжимает металл и препятствует его вытеканию из кристаллизатора. Высоту индуктора выбирают так, чтобы граница жидкой и твердой фаз на боковой поверхности слитка находилась примерно на уровне его середины.

Основное преимущество метода литья в ЭМК заключается в отсутствии соприкосновения между кристаллизатором и слитком на любой стадии процесса. Наличие столба жидкости над кристаллизующимся слитком предотвращает образование неслитин и позволяет избежать механической обработки слитков и связанную с этим потерю металла.

Слитки круглого и прямоугольного сечений отливаются методом непрерывного литья, сущность которого заключается в непрерывной подаче жидкого металла в специальную водоохлаждаемую изложницу (кристаллизатор) с под-

вижным дном, роль которого выполняет подвижный поддон, перемещающийся в вертикальном направлении.

При одновременном опускании поддона и заливке поплавка, в верхней области слитка образуется лунка жидкого металла. Граница лунки (граница между жидким и твердым металлом) является достаточно четко выраженной. Качество слитка находится в обратной зависимости от глубины лунки. Для снижения глубины необходимо как можно медленнее опускать поддон со слитком. В этом случае производительность будет низкая. Немного увеличив глубину лунки, можно значительно ускорить литье и, следовательно, повысить производительность. Оптимальная глубина лунки варьируется в определенном диапазоне, который зависит не только от технологических параметров, но и от требуемого качества слитка. Зная геометрические параметры лунки (форма и глубина), можно регулировать скорость опускания поддона со слитком, обеспечивая при этом требуемое качество. На сегодняшний день контроль геометрических параметров лунки осуществляется, в основном, радиационным методом [8]. Данный метод имеет ряд существенных недостатков. Радиационное излучение является вредным для здоровья человека, поэтому для данного способа контроля необходимо применять дополнительные меры защиты. Для слитков большого сечения необходимо использовать мощпое излучение, что может привести к возникновешпо остаточной радиации [б].

В связи с этим актуальна задача автоматизированного контроля геометрических параметров луики слитка.

Цель работы: разработка системы неразрушающего контроля геометрических параметров луики в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов.

Объект исследования: лунка слитка, образующаяся в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов.

Предмет исследования: ультразвуковой метод контроля, позволяющий зондировать лунку для визуализации оператору процесса непрерывного литья.

Методика исследований. Для решения поставленных задач в работе использованы теоретические основы формирования слитков в кристаллизаторе, метод ультразвукового контроля. В экспериментальных исследованиях использовалась физическая модель луики.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Анализ отечественных и зарубежных достижений в области контроля геометрических параметров лунки слитка;

2. Анализ методов неразрушающего контроля с целью выявления наилучшего для задачи контроля геометрических параметров лунки;

3. Разработка математической модель формирования лунки плоского слитка;

4. Разработка методики контроля геометрических параметров лунки с целью точного построения изображения лунки на компьютере оператора литья;

5. Разработка системы контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов, позволяющая контролировать геометрические параметры лунки;

6. Проведение экспериментальных исследований разработанной системы контроля геометрических параметров лунки для подтверждения полученных теоретических сведений и апробации системы неразрушающего контроля.

Научную новизну работы составляют:

1. Решение актуальной научно-технической задачи контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов с помощью ультразвукового зондирования, позволяющего визуально наблюдать и контролировать геометрические размеры лунки слитка;

2. Разработанная математическая модель формирования лунки слитка прямоугольного сечения;

3. Разработанная методика ультразвукового зондирования геометрических параметров лунки алюминиевого слитка, позволяющая получать изображение лунки на компьютере оператора литья.

На защиту выносятся:

1. Новый способ контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов с помощью ультразвукового зондирования;

2. Математическая модель формирования лунки слитка прямоугольного сечения;

3. Методика ультразвукового зондирования геометрических параметров лунки алюминиевого слитка, позволяющая получать изображение лунки на компьютере оператора литья.

Практическую ценность работы составляет аппаратно-программный комплекс системы ультразвукового зондирования лунки, позволяющий проводить экспериментальные исследования лунки.

Достоверность полученных результатов подтверждается удовлетворительным совпадением теоретических и экспериментальных результатов.

Апробация работы.

Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Межвузовская научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Информатика и информационные технологии», Красноярск, 2004 г.;

2. XI Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии СТТ2005», Томск, 2005 г.;

3. XI международная конференция «Алюминий Сибири 2005», Красноярск, 2005 г.;

4. IX Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информатизации региона», Красноярск, 2005 г.;

5. Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии», Томск, 2005 г.;

Публикации,

Основное содержание диссертационной работы отражено в 12 печатных работах и 1 публикации в электропном журнале из списка ВАК.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложения; объем диссертации 131 страницы, в том числе 110 страниц основного текста, включая 20 рисунков, 5 таблиц, список использованных источников состоит из 107 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и сформулированы цель и задачи исследований. Приведена практическая ценность диссерта-циошюй работы и ее научная новизна.

В первом разделе рассмотрены вопросы, касающиеся современного состояния технологии непрерывного литья (рисунок 1).

При литье слиток движется с постоянной скоростью относительно кристаллизатора и пояса охлаждения водой, а поверхность кристаллизации остается неподвижной в пространстве. В координатах слитка поверхность кристаллизации перемещается со скоростью движения слитка. Положение поверхности

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Рисунок 1 - Схема непрерывного литья: 1 - желоб; 2 - распределительная воронка; 3 - кристаллизатор;

4 - слиток; 5 - поддон

кристаллизации в пространстве определяется интенсивностью охлаждения боковой поверхности слитка и скоростью его движения, которую называют скоростью литья [I]. Чем больше отношение интенсивности охлаждения слитка (и определяемой ею скорости продвижения фронта кристаллизации в горизонтальном направлении) к скорости движения слитка, тем более пологой будет поверхность кристаллизации. Поверхность кристаллизации, с одной стороны, и открытая поверхность слитка (мениск металла), с другой стороны, ограничивают объем жидкого металла, который принято называть лункой. Знание формы и глубины лунки является обязательным для обеспечения высокого качества отливаемых слитков. Граница лунки является резкой, что обуславливается большой скоростью охлаждения.

Глубину лунки в общем случае можно получить аналитически, однако на основании расчетных формул изображение лунки строится с недопустимо высокой погрешностью (более 20%) [3], Это связано с тем, что трудно полностью учесть влияние всех параметров литья на форму лунки. С помощью формул можно получить представление о характере формирования лунки, но для регулирования скорости опускания поддона необходимо иметь более точную информацию. Такая информация может быть получена только путем зондирования лунки.

Для контроля геометрических параметров лунки слитка лучше всего подходят радиационный и акустический методы неразрушаюшего контроля. Применение других методов неразрушающего контроля невозможно или очень затруднительно.

Использование радиационного метода требует применения специальной защиты персонала. Для контроля слитков большой толщины (до 1 метра) необходимо увеличивать мощность излучения, что требует дополнительных средств защиты и способствует появлению остаточной радиации.

Эффективный контроль литейных технологических процессов и качества отливок позволяет осуществлять ультразвуковой метод, обладающий большим информативным потенциалом, а также безопасностью и портативностью применяемого оборудования [8]. Использование этого метода позволяет получать мгновенное изображение контролируемого объекта.

Во втором разделе получена математическая модель распространения ультразвуковых колебаний в жидком алюминии.

1 Расчет отраженного ультразвукового сигнала необходимо вести с учетом следующих факторов:

\ 1. Отражение происходит от криволинейной поверхности, угол кривизны которой различен в зависимости от положения точки зондирования;

2. Высокотемпературный расплав оказывает существенное влияние на ультразвуковой сигнал, увеличивая его затухание по мере прохождения лунки.

Амплитуду отраженной волны можно записать следующим образом [11]:

^л^гк^ш^, (1)

где Лши - амплитуда падающей волны;

.АГотр - коэффициент, характеризующий отражательную способность границы лунки. Граница лунки отделяет две области слитка: жидкую сердцевину и двухфазную область. Поэтому ультразвуковая волна будет отражаться не от твердой части слитка, а от кристаллов, находящихся в жидком расплаве. Следовательно, на границе лунки затухание ультразвуковых волн будет значительным.

- размер преобразователя в направлении, перпендикулярном оси отражателя. Для круглого преобразователя она равна диаметру;

X — длина ультразвуковой волны;

Н ~ функция, зависящая от формы преобразователя и расстояния между ультразвуковым датчиком и объектом отражения. При расчетах ее значение принимают в диапазоне 0,2+1,

Рисунок 2 — К расчету эхо-сигнала: 1 - передатчик ультразвуковой волны; 2 - приемник ультразвуковой волны;

3 - волноводы; 4 - акустический тракт

Высокотемпературный алюминиевый расплав оказывает существенное влияние на затухание ультразвукового сигнала. Амплитуда ультразвуковой волны затухает с расстоянием по закону где а - коэффициент поглощения ультразвука, х - пройденное волной расстояние. Амплитуда отраженной волны вычисляется по формуле [11]:

Л^-А^-е- (2)

Объединив формулы (1) и (2), получим;

Л <3)

Разработку методики ультразвукового зондирования необходимо вести с использованием математической модели лунки. Математическая модель лунки плоского слитка разработана через дифференциальное уравнение для произвольного выбранного момента кристаллизации горизонтального пояса высотой АН.

шшшш \лн

Рисунок 3 - Схема к выводу дифференциального уравнения для слитка прямоугольного сечения

При увеличении толщины затвердевшего слоя на сЬс вес твердою металла в поясе будет равен ЛхГуАНсЬс, а средняя температура твердого металла остается

постоянной, приблизительно равной ———. Следовательно, запас тепла во

2

всем поясе уменьшится на величину: ■

<ЛО=\£ч11±к<&, (4)

где у - плотность расплава, г/см3;

- температура кристаллизации, °С; (н - температура наружной поверхности слитка, °С.

I — разница в энтальпиях жидкого металла при температуре кристаллизации и

твердого металла при температуре, примерно равной —-;

Уменьшение запаса тепла с1£) за время 4г можно определить, воспользовавшись формулой теплопередачи через плоскую стенку при стационарном режиме [6]:

ао=Ах2\х(г^)с1^ (5)

где - коэффициент теплопроводности, Вт/м-К;

Приравнивая правые части равенств, получим:

где--скорость продвижения фронта кристаллизации в горизонтальном на-

ах

правлении.

В третьем разделе разработана методика проведения ультразвукового зондирования для визуализации двумерного изображения лунки. Металлургами установлена допустимая погрешность при определении сечения лунки 10% [7].

При исследовании лупки ультразвуковое зондирование невозможно проводить над всем ее мениском, поскольку в центре мениска находится распределительная воронка, играющая роль регулятора при заливке расплавленного металла. В связи с этим лунку можно прозондировать только от края мениска до распределительной воронки. Это приводит к возникновению погрешности при построении изображения лунки. Форма лунки при этом оказывает существенное влияние на значение погрешности.

Для получения представления о форме и размерах лунки необходимо провести ультразвуковое зондирование в нескольких местах лупки. Форма лунки определяется в основном двумя факторами: формой сечения отливаемого слитка (прямоугольная, круглая) и наличием или отсутствием электромагнитного перемешивания. Помимо этого на форму лунки влияют: давление, при котором проводят литье слитка, физические свойства сплава. На размеры лунки наибольшее влияние оказывают температура расплава, интенсивность охлаждения и скорость литья (скорость опускания поддона со слитком).

Использование электромагнитного перемешивания (ЭМП) создает внутри жидкой фазы алюминия однородное температурное поле и сглаживает границу лунки.

Схема зондирования лунки представлена на рисунке 4.

Ультразвуковой датчик равномерно перемещается на расстояние х, излучая через равные промежутки времени ультразвуковую волну. Находящийся в противоположной стороне второй ультразвуковой датчик, принимает отраженную волну. Зная время прохождения «пиала от первого ко второму датчику, можно определить глубину лунки в месте зондирования. Прозондировав лунку в нескольких местах, можно построить двумерное изображение лунки. Про-

X

Рисунок 4 — Зондирование лунки

граммное обеспечение производит аппроксимацию и получаст недостающие точки сечения лунки.

При литье слитка в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК) изменяется глубина лунки и ее форма. Благодаря непрерывному теплоотводу поверхность лунки лишается резких перегибов, характерных для слитков, отлитых в кристаллизатор скольжения (КС). Таким образом, сечение лунки принимает параболическую форму (рисунок 5).

В этом случае достаточно прозондировать лунку в трех точках, равноудаленных друг от друга. Профиль будет достроен с использованием аппроксимации.

На основании разработанной во втором разделе математической модели жидкой фазы алюминия плоского слитка следует, что в сечении лунка принимает конусообразную форму (рисунок б). Для построения двумерного изображения лунки достаточно провести два ультразвуковых зондирования. Дальнейшая аппроксимация позволит достроить профиль лунки.

Рисунок 6 - Лунка плоского слитка, отливаемого в ЭМК

Профиль лунки цилиндрического слитка, отлитого в КС, представлен на рисунке 7. Здесь в сечении лунка принимает не форму параболы, а форму ломаной. Наличие изломов профиля обусловлено тем, что затвердевание происходит при переменном значении коэффициента теплоотвода. Оно начинается в

кристаллизаторе и продолжается при большей интенсивности теплоотвода по достижении зоны вторичного охлаждения. Из-за наличия изломов в профиле лунки при ее зондировании необходимо увеличить количество измерений. Для обеспечения достоверности определения сечения лунки необходимо получить хотя бы три точки на каждом участке между изломами, т. к. эти участки обладают кривизной. Учитывая то, что таких участков два, необходимо провести всего шесть измерений, равноудаленных друг от друга.

В поперечном сечении лунка плоского слитка при литье в КС не содержит перегибов. И для определения сечения лунки достаточно провести два измерения. Дальнейшая аппроксимация позволит определить весь профиль лунки. В отличие от литья плоского слитка в ЭМК, вершина лунки будет менее остроконечна, что приводит к большей погрешности при определении глубины лунки.

Кроме прямоугольного и круглого сечений алюминиевые слитки отливают в кристаллизаторы квадратного сечения. При этом профиль лунки незначительно отличается от профиля лунки плоского слитка.

Изменение размеров лунки также оказывает влияние на ее профиль. При изменении температуры расплава глубина лунки возрастает. Следовательно, угол наклона боковой поверхности кристаллизации к оси слитка уменьшается.

Рисунок 7 — Лунка цилиндрического слитка, отливаемого в КС

Рисунок 8 — Лунка плоского слитка, отливаемого в КС

Увеличение Интенсивности охлаждения способствует уменьшению глубины лунки. Чем более интенсивным будет охлаждение слитка, тем угол наклона боковой поверхности кристаллизации к оси слитка будет большим.

Регулированием скорости опускания поддона добиваются изменения размеров лунки. При этом производители стараются увеличить скорость литья, не внося дополнительного риска к образованию внутренних дефектов в слиткс. Угол наклона боковой поверхности кристаллизации к оси слитка будет тем меньше, чем выше скорость литья (скорость опускания поддона).

Изменение угла наклона боковой поверхности слитка к оси слитка не влияет на количество перегибов лунки в сечении слитка. Для цилиндрического и для плоского слитков форма луики не претерпит существенных изменений.

Основное влияние на погрешность при построении изображения лунки оказывает наличие в ее сечении перегибов. Наибольшего значения погрешность достигает при построении изображения лунки цилиндрического слитка.

Алгоритм работы системы зондирования для получения одной точки кривой сечения лунки представлен на рисунке 9.

Рисунок 9 - Алгоритм работы системы зондирования лунки

Из-за наложения на отраженный сигнал многочисленных помех, вызванных наличием температурного поля, большого числа ложных отражений и другими источниками, сигнал необходимо оцифровывать и анализировать [5].

Форма отраженного сигнала представлена на рисунке 10. Как видно из рисунка, на эхо-сигнал накладывается большой уровень шума. Помимо этого на осциллограмме находятся несколько ложных сигналов, появляющихся в результате многократных отражений ультразвуковых волн от стенок лунки. В связи с этим необходимо применять цифровую обработку сигналов.

Рисунок 10 - Форма эхо-сигнала

В четвертом разделе разработана система ультразвукового контроля лунки [9].

Проведенные обследования установок полунепрерывного литья на Красноярском алюминиевом заводе показали, что расположение ультразвуковых датчиков возможно лишь над мениском лунки [3]. Передача ультразвуковой волны в полость лунки ведется через специальные волноводы.

Схема контроля глубины лунки жидкого металла изображена на рисунке 11.

вода

АЦП

Система обработки

Визуализация

—Г!—

I Оператор

Рисунок 11 - Схема контроля глубины лунки: 1 - ультразвуковой датчик; 2 - волновод

Температура жидкого алюминия t\ составляет порядка 700° С» в то время как обычные ультразвуковые датчики рассчитаны на работу до 150° С [2]. Для передачи ультразвуковой волны в полость лунки в жидкий алюминий опускается на 5-10 мм волновод 2, изготовленный из и способный выдерживать высокие температуры в течение всего рабочего цикла [7]. Таким образом, вместо соприкосновения с высокотемпературным жидким алюминием ультразвуковой датчик 1 будет иметь соприкосновение с поверхностью волновода, нагретой до температуры t2, которая за весь рабочий цикл не превышает 120° С. При данной температуре датчик может корректно работать продолжительное время, достаточное для измерения геометрических параметров лунки [4].

Автором разработан программный комплекс системы ультразвукового контроля геометрических параметров лунки. Центральной задачей компьютерной программы «Ультразвуковой контроль лунки» является обработка и анализ полученных с микроконтроллера данных. Применяя цифровую обработку полученного сигнала, «Ультразвуковой контроль лупки» строит двумерное изображение лунки. В процессе построения изображения лунки автоматически строится измерительная шкала, позволяющая точно определять размеры лунки.

Таким образом, реализован аппаратно-программный комплекс для двунаправленной связи с системой контроля лунки. Обмен данными происходит по протоколу обмена RS-232.

Для подтверждения достоверности полученных теоретических сведений о лунке и апробации разработанной системы контроля были проведены экспериментальные исследования.

Эксперимент проводился над физической моделью системы ультразвукового контроля. В качестве слитка с лункой использовалась емкость с рельефным дном. Емкость заполнили водой, являющейся моделью жидкого алюминия. Граница лунки была покрыта слоем кристаллов. В качестве кристаллов использовалось мелкое стекло, подходящее в качестве модели кристаллов алюминия, поскольку оно создает примерно одинаковый уровень рассеивания [11]. Для построения изображения рельефа дна емкости был разработан программный модуль вывода результатов зондирования на экран дисплея.

Схема проведения эксперимента представлена на рисунке 12.

' Рисунок 12 — Схема исследования модели лунки: 1,3— ультразвуковые приемопередатчики; 2 — волновод; 4 - вода; 5 - слой кристаллов; 6 — модель затвердевшей корки

В ходе эксперимента компьютерная программа «Ультразвуковой контроль лунки» строила изображение зондируемой модели (рисунок 13).

Рисунок 13 - Окно отображения физической модели лупки алюминиевого слитка

Результаты исследования физической модели представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнение экспериментальных глубин замеров с действительными значениями

Тип лунки № замера Глубина замера экспериментальная (действительная), мм Ошибка, % Глубина лунки экспериментальная (действительная), мм Ошибка, %

Цилиндриче- 1 12 (13) 8

ский слиток в 2 30 (29) 3 53 (50) 6

ЭМК 3 43 (41) 5

Плоский слиток 1 22 (24) 8 52 (54) 5

в ЭМК 2 45 (47) 4

Плоский слиток 1 22 (24) 8 52(48) 7

в КС 2 45 (47) 4

1 13 (14) 7

Цилиндрический слиток в КС 2 19 (18) 5

3 24(23) 4 55 (51) 8

4 30 (29) 3

5 35 (37) 5

б 41 (43) 5

Эксперимент по измерению глубины лунки ставился несколько раз. Изменения погрешности не превышали 1%. Таким образом, экспериментально была подтверждена достоверность полученных результатов диссертационного исследования [13].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы были получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Дано новое решение актуальной научно-технической задачи контроля геометрических параметров лунки алюминиевого слитка с помощью ультразвукового зондирования, позволяющего визуально наблюдать и контролировать геометрические размеры лунки;

2. Разработана математическая модель формирования лунки слитка прямоугольного сечепия;

3. Разработана методика ультразвукового контроля геометрических параметров лунки алюмшгаевого слитка, позволяющая получать изображение лунки на компьютере оператора литья;

4. Разработан аппаратно-программный комплекс системы ультразвукового зондирования, позволяющий проводить экспериментальные исследования лунки;

5. Проведены экспериментальные исследования разработанной системы ультразвукового контроля геометрических параметров лунки, подтвердившие достоверность теоретических сведений, полученных в результате диссертационного исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО

В РАБОТАХ:

1. Анализ процесса плавки алюминия и его сплавов в кристаллизаторе с подвижным дном / А. В. Хныкин, А. К. Гроо, Е. К. Дехант, Е. А. Вейсов И Информатика и системы управления. Вып. 8: Сб. науч. ст. - Красноярск: ГУ НИИ информатики и процессов управления, 2002. С. 171-175,

2. Хныкин, А. В. Ультразвуковые датчики для контроля отливки алюминиевых слитков / А. В. Хныкин // Информатика и информационные технологии: Материалы межвуз. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. — Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. С. 159-161.

3. Хныкин, А. В. Ультразвуковое сканирование как метод повышения эффективности производства алюминия / А. В. Хныкин, Е. А. Вейсов Я Алюминий Сибири 2005: Сб. докл. XI международной конф. / Под ред. П. В. Полякова. — Красноярск: НТЦ «Легкие металлы», 2005. С. 174-177.

4. О выборе ультразвуковых датчиков / А. В. Хныкин, А. К. Гроо, Е. К. Дехант, Е. А. ВеЙсов // Информатика и системы управления. Вып. 8: Сб. науч. ст. - Красноярск: ГУ НИИ информатики и процессов управления, 2002. С. 191-194.

5. Хныкин, А. В. Введение ультразвука в полость лунки слитка / А. В. Хныкин, Е. А. Вейсов // Проблемы информатизации региона. ПИР-2005: Материалы девятой Всероссийский науч.-прак. конф. в 2-х т. Т. 2 / Отв. ред. Л. Ф. Ноженкова. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. - С. 213-215.

6. Вейсов, Е. А. Неразрушающий контроль при отливке алюминиевых слитков / Е. А, Вейсов, О. В. Непомнящий, А. В. Хныкин // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Международной науч.-техн. конф. -Томск: ТПУ, 2005. - С. 301-304.

7. Хныкин, А. В. Автоматизация скорости подачи расплава в литейные машины алюминиевого производства / А. В. Хныкин; Краснояр. гос. техн. ун-т.

- Красноярск, 2005. - 10 с, - Деп. в ВИНИТИ 05.10.05, № 1274-В2005,

8. Хныкин, А. В. О контроле качества алюминиевых слитков / А. В, Хныкин // XI Международная науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». Труды в 2-х т. Т. 2. - Томск: ТПУ, 2005. - С. 398-399.

9. Хныкин, А. В. Схема измерения глубины лунки слитка / А, В. Хныкин, В, И. Башлыков // Интеллектуальные ресурсы ХТИ - филиала КГТУ — Хакасии

- 2005 (наука, техника, образование): Сб. тезисов НПК / Под ред. С. И. Рябихи-на; - Красноярск: КГТУ, 2005. - С. 128-132.

10. Башлыков, В. И. Распространение ультразвука в волноводе / В. И. Башлыков, А, В. Хныкин // Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссийской науч. конф. молодых ученых в 7-ми ч.Ч. 1. - Новосибирск: НГТУ» 2006.-С. 194-196.

11. Хныкин, А. В. Разработка системы сканирования лунки слитка / А. В. Хныкин, В, И. Башлыков И Оптимизация режимов работы электротехнических систем: межвуз. сб. науч. тр. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. - С. 106-110.

12. Хныкин, А. В. Влияние способов литья на лунку слитка / А. В. Хныкин // XII Международная науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». Труды в 2-х т. Т. 2. - Томск: ТПУ, 2006. - С. 330-331.

13. Хныкин, А, В. Методика ультразвукового зондирования лунки слитка в процессе непрерывного литья / А. В. Хныкин // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2006. - №05(21). - Режим доступа: Ь«р://е].киЬа^.ги/2006/05/раШ2.ра£.

Хныкин Антон Владимирович Система контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов Автореф, дисс. на соискание ученой степени кандидата технических паук Подписано в печать 19.09.2006. Заказ 739/2 Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Типография Красноярского государственного технического университета

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1 Непрерывное литье алюминиевых слитков.

1.1.1 Образование лунки при отливке слитка.

1.1.2 Строение слитка. 1.1.3 Современное состояние проблемы исследования лунки

1.2 Виды неразрушающего контроля.

1.3 Физические основы распространения ультразвука.

1.4 Измерительная аппаратура, промежуточные среды и сущность методики контроля.

1.5 Типы преобразователей и их основные характеристики.

ВЫВОДЫ. 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ

УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЛУНКИ.

2.1 Вывод одномерных уравнений.

2.2 Вывод уравнений акустики для многомерных задач.

2.3 Характеристики эволюции ультразвуковой волны.

2.3.1 Влияние неоднородности в одномерной постановке.

2.3.2 Влияние неоднородности в многомерных задачах.

2.4 Расчет эхо-сигнала от границы лунки.

2.5 Математическая модель лунки.

ВЫВОДЫ.

3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЛУНКИ.

3.1 Методика ультразвукового зондирования лунки.

3.2 Исследование температуры расплава в лунке.

3.3 Цифровая обработка сигналов.

3.3.1 Переход к дискретному сигналу.

3.3.2 Непрерывное и дискретное преобразования Фурье. 82 Аналитическое представление сигнала.

3.3.3 Связь дискретных и непрерывных функций.

3.3.4 Вычисления с дискретными сигналами.

3.4 Двумерный метод формирования бездифракционного луча.

3.4.1 Алгоритм формирования узкой диаграммы 90 направленности.

3.4.2 Алгоритм цифровой обработки сигналов.

ВЫВОДЫ.

4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛУНКИ.

4.1 Схема ультразвукового контроля.

4.2 Выбор компонентов системы ультразвукового контроля 102 геометрических параметров лунки.

4.2.1 Выбор ультразвуковых датчиков.

4.2.2 Выбор микроконтроллера.

4.2.3 Интерфейс связи с ПК.

4.3 Описание программного обеспечения.

4.3.1 Структурная схема ПО микроконтроллера.

4.3.2 Блок управления таймером.

4.3.3 Блок анализа входного сигнала.

4.3.4 Реализация алгоритма цифровой обработки сигналов.

4.4 Проведение экспериментальных исследований.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы.

Современный уровень развития науки и техники требует постоянного повышения качества промышленной продукции. От алюминиевой отрасли зависят многие сферы производства. Поэтому к качеству алюминиевой продукции предъявляются повышенные требования.

В настоящее время алюминиевые заводы работают в сложных условиях: рост цен на энергоносители и непрерывный рост требований к защите окружающей среды [56].

Строительство новых алюминиевых заводов с современной технологией производства не всегда является финансово оправданным решением. В большинстве случаев модернизация и более эффективное использование уже имеющегося оборудования обеспечивают реальное повышение качества алюминиевой продукции.

Технологический цикл производства алюминиевых сплавов состоит из нескольких этапов, наиболее важным среди которых является процесс литья слитков.

При отливке алюминиевого слитка на его поверхности могут образовываться различные дефекты: трещины, неслитины, ликвационные наплывы [3]. С увеличением размеров слитка указанные дефекты появляются чаще, что обусловливает необходимость его механической обработки перед дальнейшим использованием. Для сведения доли этих дефектов в общей массе слитка к минимуму прибегают к различным способам по их предупреждению. Постоянно ведется совершенствование кристаллизатора - главного компонента литейной машины. Отечественные производители по-прежнему в большинстве случаев работают с морально устаревшими кристаллизаторами (щелевые, струйные). На сегодняшний день зарубежными специалистами разработано несколько более совершенных конструкций кристаллизаторов (Epsilon, LHC). Эти кристаллизаторы обладают лучшей системой охлаждения слитка, что обеспечивает высокое качество кристаллизации слитка.

Помимо внесения изменений в систему охлаждения слитка производители все чаще используют литье цилиндрических и плоских слитков в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК) [42], принцип работы которого заключается в том, что при подаче тока в кольцевой индуктор возникающее электромагнитное поле сжимает металл и препятствует его вытеканию из кристаллизатора. Высоту индуктора выбирают так, чтобы граница жидкой и твердой фаз на боковой поверхности слитка находилась примерно на уровне его середины.

Основное преимущество метода литья в ЭМК заключается в отсутствии соприкосновения между кристаллизатором и слитком на любой стадии процесса. Наличие столба жидкости над кристаллизующимся слитком предотвращает образование неслитин и позволяет избежать механической обработки слитков и связанную с этим потерю металла. Кроме того, применение ЭМК позволяет повысить скорость литья на 10-30 % [54].

Слитки круглого и прямоугольного сечений отливаются методом непрерывного литья, сущность которого заключается в непрерывной подаче жидкого металла в специальную водоохлаждаемую изложницу (кристаллизатор) с подвижным дном, роль которого выполняет подвижный поддон, перемещающийся в вертикальном направлении.

При одновременном опускании поддона и заливке поплавка, в верхней области слитка образуется лунка жидкого металла. Граница лунки (граница между жидким и твердым металлом) является достаточно четко выраженной. Качество слитка находится в обратной зависимости от глубины лунки [7]. Для снижения глубины необходимо как можно медленнее опускать поддон со слитком. В этом случае производительность будет низкая. Немного увеличив глубину лунки, можно значительно ускорить литье и, следовательно, повысить производительность. Оптимальная глубина лунки варьируется в определенном диапазоне, который зависит не только от технологических параметров, но и от требуемого качества слитка [5]. Зная геометрические параметры лунки (форму и глубину), можно регулировать скорость опускания поддона со слитком, обеспечивая при этом требуемое качество. На сегодняшний день контроль геометрических параметров лунки осуществляется, в основном, радиационным методом. Данный метод имеет ряд существенных недостатков. Радиационное излучение является вредным для здоровья человека, поэтому для данного способа контроля необходимо применять дополнительные меры защиты. Для слитков большого сечения необходимо использовать мощное излучение, что может привести к возникновению остаточной радиации [86].

В связи с этим актуальна задача автоматизированного контроля геометрических параметров лунки слитка.

Цель работы: разработать систему неразрушающего контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи исследований:

1. Проанализировать отечественные и зарубежные достижения в области контроля геометрических параметров лунки слитка;

2. Проанализировать методы неразрушающего контроля с целью выявления наилучшего для задачи контроля геометрических параметров лунки;

3. Разработать математическую модель формирования лунки слитка;

4. Разработать методику контроля геометрических параметров лунки с целью точного построения изображения лунки на компьютере оператора литья;

5. Разработать систему контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов, позволяющую контролировать геометрические параметры лунки;

6. Провести экспериментальные исследования разработанной системы контроля геометрических параметров лунки для подтверждения достоверности полученных теоретических сведений и апробации системы неразрушаю-щего контроля.

Методика исследований.

Для решения поставленных задач в работе используются теоретические основы формирования слитков в кристаллизаторе, метод ультразвукового контроля. В экспериментальных исследованиях используется физическая модель лунки.

Научную новизну работы составляют:

1. Решение актуальной научно-технической задачи контроля геометрических параметров лунки в процессе непрерывного литья алюминиевых сплавов с помощью ультразвукового зондирования, позволяющего визуально наблюдать и контролировать геометрические размеры лунки слитка;

2. Разработанная математическая модель формирования лунки слитка прямоугольного сечения;

3. Разработанная методика ультразвукового зондирования геометрических параметров лунки алюминиевого слитка, позволяющая получать изображение лунки на компьютере оператора литья.

Апробация работы

Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Межвузовская научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Информатика и информационные технологии», Красноярск, 2004 г.; '

2. XI Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии СТТ'2005», Томск, 2005 г.;

3. XI международная конференция «Алюминий Сибири 2005», Красноярск, 2005 г.;

4. IX Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информатизации региона», Красноярск, 2005 г.;

5. Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии», Томск, 2005 г.;

Публикации.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 12 печатных работах и 1 публикации в электронном журнале из списка ВАК.

Основное содержание работы.

Во введении сформулирована цель и основные задачи исследования, изложены основные положения разделов работы.

В первом разделе рассматривается современное состояние непрерывного литья. Рассмотрена структура слитка и факторы, влияющие на геометрические параметры лунки. Проведен анализ существующих разработок зарубежных и отечественных специалистов в области неразрушающего контроля лунки слитка. В результате анализа для контроля лунки слитка выбран метод ультразвукового зондирования.

Во втором разделе разрабатывается математическая модель лунки плоского слитка и рассматривается математическая модель лунки цилиндрического слитка.

В третьем разделе разрабатывается методика ультразвукового зондирования лунки слитка и приводится алгоритм цифровой обработки сигналов для извлечения полезной информации из ультразвуковых эхо-сигналов.

В четвертом разделе разрабатывается аппаратная и программная часть системы ультразвукового зондирования лунки слитка. Для проверки достоверности полученных теоретических сведений проводится эксперимент с разработанной системой контроля. Эксперимент подтвердил достоверность полученных результатов диссертационного исследования.

Выводы

1. Для излучения и приема ультразвуковых волн подходят датчики фирмы МикЦа частотой 400 кГц;

2. Для приема информации о сигналах с ультразвуковых датчиков необходимо использовать микроконтроллеры с АЦП, разрядность которых не меньше 8. Наиболее подходящим таковым микроконтроллером является АТМе§а32 компании А1ше1;

3. Разработанная в третьем разделе методика ультразвукового зондирования была успешно проверена в ходе экспериментальных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы были получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Дано новое решение актуальной научно-технической задачи контроля геометрических параметров лунки алюминиевого слитка с помощью ультразвукового зондирования, позволяющего визуально наблюдать и контролировать геометрические размеры лунки;

2. Разработана математическая модель формирования лунки слитка прямоугольного сечения, позволяющая разработать методику ультразвукового зондирования слитка прямоугольного сечения;

3. Разработана методика ультразвукового зондирования геометрических параметров лунки алюминиевого слитка, позволяющая получать изображение лунки на компьютере оператора литья;

4. Разработан аппаратно-программный комплекс системы ультразвукового зондирования, позволяющий проводить экспериментальные исследования лунки;

5. Проведены экспериментальные исследования разработанной системы ультразвукового зондирования лунки, подтвердившие достоверность теоретических сведений, полученных в результате диссертационного исследования.

1. Абрамов, О. В. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле / О. В. Абрамов. М.: Наука, 1972. - 263 с.

2. Агранат, Б. А. Ультразвуковая технология: учеб. пособие / Б. А. Агранат. М.: Металлургия, 1974. - 330 с.

3. Альтман, М. Б. Плавка и литье алюминиевых сплавов: справ, изд. / М. Б. Альтман, А. Д. Андреев, Г. А. Балахонцев. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

4. Альтман, М. Б. Алюминиевые сплавы. Плавка и литье алюминиевые сплавов: справ, пособ. / М. Б. Альтман, А. Д. Андреев, Н. Н. Белоусов; Ред. В. И. Добаткин. М.: Металлургия, 1970. - 416 с.

5. Баландин, Г. Ф. Теория формирования отливки: основы тепловой теории. Затвердевание и охлаждение отливки: учеб. пособие / Г. Ф. Баландин. М.: МГТУ, 1998 -359 с.

6. Баландин, Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок / Г. Ф. Баландин. М.: Наука, 1973. - 352 с.

7. Башлыков, В. И. Распространение ультразвука в волноводе / В. И. Башлыков, А. В. Хныкин // Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссийской науч. конф. молодых ученых в 7-ми ч.Ч. 1. Новосибирск: НГТУ, 2006. -С. 194-196.

8. Белай, Г. Е. Автоматизация процессов литья и обработки давлением / Г. Е. Белай, Е. С. Иванушкин. М.: Наука, 1979. - 168 с.

9. Борисоглебский, Ю. В. Металлургия алюминия: учеб. пособие / Ю. В. Борисоглебский, Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин. Новосибирск: Наука, 1999 -438 с.

10. И. Вейник, А. И. Расчет отливки / А. И. Вейник. М.: Машиностроение, 1964. - 404 с.

11. Вейник, А. И. Теплообмен между слитком и изложницей / А. И. Вейник.- М.: Металлургиздат, 1962. 264 с.

12. Вейник, А. И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи / А. И. Вейник. М.: Металлургия, 1965. - 376 с.

13. Вейсов, Е. А. Неразрушающий контроль при отливке алюминиевых слитков / Е. А. Вейсов, О. В. Непомнящий, А. В. Хныкин // Электромеханические преобразователи энергий: Материалы Международной науч.-техн. конф. -Томск: ТПУ, 2005. С. 301-304.

14. Викторов, И. А. Ультразвуковые поверхностные волны в твердых телах / И. А. Викторов. М.: Наука, 1981. - 288 с.

15. Воздвиженский, В. М. Контроль качества отливок: учеб. пособие / В. М. Воздвиженский, А. А. Жуков, В. К. Бастраков. М.: Машиностроение, 1990.- 237 с.

16. Воздействие ультразвука на межфазную поверхность металлов и сплавов / В. И. Добаткин, Г. И. Эскин, О. В. Абрамов и др.; Ред. В. И. Добаткин. М.: Металлургия, 1986. - 412 с.

17. Выборнов, Б. И. Ультразвуковая дефектоскопия / Б. И. Выборнов. М.: Металлургия, 1974. - 124 с.

18. Гершгал, Д. А. Ультразвуковая технологическая аппаратура: науч. изд. / Д. А. Гершгал, В. М. Фридман. М.: Энергия, 1976. - 320 е.: ил.

19. Глазман, Б. С. Автоматизированное и роботизированное литье под давлением тяжелых цветных металлических сплавов / Б. С. Глазман. Ростов-на-Дону: РГУ, 1990.- 124 с.

20. Городничий, H. И. Литейное производство цветных металлов и сплавов / Н. И. Городничий. М.: Металлургия, 1989. - 102 с.

21. Громыко, А. И. Автоматический контроль технологических параметров алюминиевых электролизеров / А. И. Громыко, Г. Я. Шайдуров. Красноярск: КПИ, 1984.- 112 с.

22. Данилов, В. Н. К расчету эхо-сигналов от моделей дефектов с криволинейной поверхностью / В. Н. Данилов // Дефектоскопия. 1988. - № И. - С. 72-75.

23. Дембовский, В. В. Автоматизация литейных процессов: справ, пособие / В. В. Дембовский. Л.: Машиностроение, 1989. - 263 с.

24. Десницкий, В. В. Автоматизированное проектирование технологии изготовления отливок / В. В. Десницкий. Л.: ЛГУ, 1987. - 162 с.

25. Добаткин, В. И. Газы и окислы в алюминиевых деформируемых сплавах: науч. изд. / В. И. Добаткин. М.: Металлургия, 1976. - 240 с.

26. Добаткин, В. И. Закономерности формирования структуры слитков алюминиевых сплавов при непрерывном литье с ультразвуковой обработкой расплава при кристаллизации // Обработка легких и жаропрочных сплавов. М.: Металлургия, 1976. - Гл. 6. - С. 151-181.

27. Добаткин, В. И. Слитки алюминиевых сплавов / В. И. Добаткин. Свердловск: Металлургиздат, 1960. - 175 е.: ил.

28. Добаткин, В. И. Непрерывное литье и литейные свойства сплавов / В. И. Добаткин. М.: Оборонгиз, 1948. - 155 с.

29. Добротин, Д. Д. Обработка сигналов при неразрушающем контроле / Д. Д. Добротин, С. К. Паврос. Л.: ЛЭТИ, 1986. - 87 с.

30. Домаркас, В. И. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. / В. И. Домаркас, Р.-И. Ю. Кажис. Вильнюс: Минтис, 1975. - 255 с.

31. Ермолов, И. Н. Неразрушающий контроль в 5-ти кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: практ. пособие / И. Н. Ермолов, Н. П. Алешин, А. И. Потапов; ред. В. В. Сухоруков. М.: Высш. Шк., 1991. - 283 е.: ил.

32. Ермолов, И. Н. Исследование и разработка контактных сред для ультразвуковой толщинометрии и дефектоскопии в широком диапазоне температур / И. Н. Ермолов, А. М. Ободов // Дефектоскопия. 1979. - № 11. - С. 68-70.

33. Золоторевский, В. С. Структура и прочность литых алюминиевых сплавов: Науч. изд. / В. С. Золоторевский. М.: Металлургия, 1981. - 306 с.

34. Зонов, И. В. Исследование эхосигнала от плоскости / И. В. Зонов, И. Н. Ермолов // Дефектоскопия. 1980. - № 10. - С. 37-47.

35. Исакович, М. А. Общая акустика: науч. изд. / М. А. Исакович. М.: Наука, 1973. - 496 с.

36. Кажис, Р.-И. Ю. Ультразвуковые информационно-измерительные системы / Р.-И. Ю. Кажис. Вильнюс: Мокслас, 1986. - 224 с.

37. Калинин, В. А. Современные ультразвуковые толщиномеры: науч. изд. / В. А. Калинин, А. А. Праницкий, JI. Б. Цеслер. М.: Машиностроение, 1972. -53 с.

38. Каневский, И. Н. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн: науч. изд. / И. Н. Каневский. М.: Наука, 1977. - 78 с.

39. Кикучи, Е. Ультразвуковые преобразователи: науч. изд. / Е. Кикучи. М.: Наука, 1968. - 124 с.

40. Кирко, И. М. Жидкий металл в электромагнитном поле: науч. изд. / И. М. Кирко. М.: Энергия, 1964. - 168 с.

41. Кольчужкин, А. М. Введение в теорию прохождения частиц через вещество / А. М. Кольчужкин, В. В. Учайкин. М.: Атомиздат, 1982. - 230 с.

42. Королев, М. В. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи / М. В. Королев, А. Е. Карпельсон. М.: Машиностроение, 1982. - 204 с.

43. Королев, М. В. Безэталонные ультразвуковые толщиномеры: науч. изд. / М. В. Королев. М.: Машиностроение, 1985. - 144 с.

44. Королев, М. В. Эхо-импульсные ультразвуковые толщиномеры / М. В. Королев. М.: Машиностроение, 1980. - 167 с.

45. Кравчук, А. С. Основы компьютерной томографии: учеб. пособие / А. С. Кравчук. М.: Дрофа, 2001. - 239 е.: ил.

46. Красильников, В. А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах / В. А. Красильников. М.: Наука, 1960. - 252 с.

47. Кронрод, М. А. Математическое обеспечение диалоговой системы обработки изображения / М. А. Кронрод, П. А. Чочиа // Теория и методы обработки изображения. М., 1983. С. 25-29.

48. Ландау, Л. Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука, 1982. - 360 с.

49. Лебедев, В. М. Отливки из алюминиевых сплавов / В. М. Лебедев. М.: Машиностроение, 1970 - 216 с.

50. Маргулис, М. А. Основы звукохимии / М. А. Маргулис. М.: Наука, 1984.-434 с.

51. Матаушек, И. Ультразвуковая техника / И. Матаушек. М.: Металлург-издат, 1962.-278 е.: ил.

52. Минцис, М. Я. Электрометаллургия алюминия / М. Я. Минцис, П. В. Поляков, Г. А. Сиразутдинов. Новосибирск: Наука, 2001 - 368 с.

53. Най, Д. Физические свойства кристаллов / Д. Най. М.: Мир, 1967. - 386 с.

54. Непомнящий, В. Н. Основы производства сплавов цветных металлов: учеб. пособие / В. Н. Непомнящий. Красноярск: КГАЦМиЗ, 2002. - 83 с.

55. Непомнящий, О. В. Микропроцессорные системы. Технология ATMEL AVR систем: учеб. пособие / О. В. Непомнящий. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002.- 108 с.

56. Непрерывное литье во вращающееся магнитное поле / А. Д. Акименко, JI. П. Орлов, А. А. Скворцов, JI. Б. Шендеров. М.: Металлургия, 1971. - 177 с.

57. Неуструев, А. А. Микропроцессорные устройства в литейном производстве: учеб. пособие / А. А. Неуструев, В. П. Пантюхин. М.: Высш. шк., 1988 -77 с.

58. О выборе ультразвуковых датчиков / А. В. Хныкин, А. К. Гроо, Е. К. Де-хант, Е. А. Вейсов // Информатика и системы управления. Вып. 8: Сб. науч. ст. Красноярск: ГУ НИИ информатики и процессов управления, 2002. С. 191-194.

59. Основы физики и техники ультразвука: учеб. пособие / Б. А. Агранат, М. Н. Дубровин, Н. Н. Хавский и др. М.: Высш. шк., 1987. - 352 е.: ил.

60. Остроумов, Г. А. Основы нелинейной акустики: науч. изд. / Г. А. Остроумов.-Л., 1976.-276 с.

61. Пеккер, Я. С. Анализ и обработка медико-биологической информации: учеб. пособие / Я. С. Пеккер, В. А. Фокин. Томск: ТПУ, 2002. - 160 с.

62. Пеккер, Я. С. Компьютерные технологии в медико-биологических исследованиях; Сигналы биологического происхождения и медицинские изображения: учеб. пособие / Я. С. Пеккер, К. С. Бразовский. Томск: ТПУ, 2002. -240 с.

63. Пеккер, Я. С. Анализ и обработка специальных электрических сигналов: учеб. пособие / Я. С. Пеккер. Томск: ТПИ, 1979. - 80 с.

64. Пигулевский, Е. Д. Акустические сигналы и их обработка / Е. Д. Пигу-левский. Л.: ЛЭТИ, 1984. - 125 с.

65. Погодин-Алексеев, Т. И. Новый способ приготовления металлических сплавов / Т. И. Погодин-Алексеев, В. В. Заболеев-Зотов // Литейное производство. 1958. - №7. - С. 35-36.

66. Прэтт, У. Цифровая обработка изображения в 2-х т. Т. 2: пер. с англ. / У. Прэтт. М.: Мир, 1982. - 414 с.

67. Пьезополупроводниковые преобразователи и их применение: науч. изд. / А. И. Морозов, В. В. Проклов, Б. А. Станковекин и др. М.: Энергия, 1973. -258 с.

68. Розенберг, Л. Д. Физические основы ультразвуковой технологии / Л. Д. Розенберг. М.: Наука, 1970. - 263 с.

69. Самойлович, Ю. А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле / Ю. А. Самойлович. М.: Металлургия, 1986. - 168 с.

70. Самойлович, Ю. А. Микрокомпьютер в решении задач кристаллизации слитка: науч. изд. /Ю. А. Самойлович. М.: Металлургия, 1988. - 182 с.

71. Седов, Л. И. Механика сплошной среды: науч. изд. / Л. И. Седов. М.: Наука, 1973.-360 с.

72. Сиротин, Ю. И. Основы кристаллофизики: науч. изд. / Ю. И. Сиротин, , М. П. Шаскольская. М.: Наука, 1979. - 440 с.

73. Системы акустического изображения: Пер. с англ. / Под общ. ред. Г. Уэй-да. Л.: Судостроение, 1981.

74. Скучик, Е. Основы акустики в 2-х т. Т.2: науч. изд. / Е. Скучик. М.: Мир, 1976,-352 с.

75. Смажевская, Е. Г. Пьезоэлектрическая керамика: науч. изд. / Е. Г. Сма-жевская, Н. Б. Фельдман. М.: Сов. радио, 1971. - 284 с.

76. Соболев, В. В. Теплофизика затвердевания металла при непрерывном литье / В. В. Соболев, П. М. Трефимов. М.: Металлургия, 1988 - 159 с.

77. Титов, Н. Д. Технология литейного производства: учеб. пособие / Н. Д. Титов, Ю. А. Степанов. М.: Машиностроение, 1985 - 400 с.

78. Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики: науч. изд. / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. М.: Наука, 1982. 480 с.

79. Тихонов, В. И. Оптимальный прием сигналов / В. И. Тихонов. М.: Радио и связь, 1983. - 85 с.

80. Ткаченко, С. С. Брак литья, его предупреждение и исправление: науч. изд. / С. С. Ткаченко. Л.: Машиностроение, 1982. - 164 с.

81. Тюлин, В. Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука: науч. изд. / В. Н. Тюлин. М.: Наука, 1976. - 254 с.

82. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Ред. И. П. Голямина. М.: Советская энциклопедия, 1979. - 221 е.: ил.

83. Ультразвуковой и рентгеновский контроль отливок: науч. изд. / Е. А. Гусев, А. Е. Карпельсон, В. П. Потапов, Ф. Р. Соснин. М.: Машиностроение, 1990.- 194 с.

84. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля / И. Н. Ермолов, М. Б. Гитис, М. В. Королев и др.; ред. И. Н. Ермолов. М.: Машиностроение, 1986. - 280 е.: ил.

85. Харкевич, А. А. Борьба с помехами / А. А. Харкевич. М.: Физматгиз, 1963. - 265 с.

86. Харкевич, А. А. Теория электроакустических преобразователей. Волновые процессы. / А. А. Харкевич. М.: Наука, 1975. - 400 с.

87. Хаясака, Т. Электроакустика. / Т. Хаясака. М.: Мир, 1982. - 246 с.

88. Хныкин, А. В. Автоматизация скорости подачи расплава в литейные машины алюминиевого производства / А. В. Хныкин; Краснояр. гос. техн. ун-т. Красноярск, 2005. - 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 05.10.05, № 1274-В2005.

89. Хныкин, А. В. О контроле качества алюминиевых слитков / А. В. Хныкин // XI Международная науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». Труды в 2-х т. Т. 2. Томск: ТПУ, 2005.-С. 398-399.

90. Хныкин, А. В. Разработка системы сканирования лунки слитка / А. В. Хныккин, В. И. Башлыков // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: межвуз. сб. науч. тр. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. - С. 106-110.

91. Хныкин, А. В. Ультразвуковые датчики для контроля отливки алюминиевых слитков / А. В. Хныкин // Информатика и информационные технологии: Материалы межвуз. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. -Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. С. 159-161.

92. Шрайбер, Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. / Д. С. Шрайбер. М.: Металлургия, 1985. - 322 с.

93. Шутилов, В. А. Основы физики ультразвука. / В. А. Шутилов. Л.: Судостроение, 1980. - 304 с.

94. Эскин, Г. И. Металловедение и литье легких сплавов. / Г. И. Эскин, П.л

95. Эскин, Г. И. Ультразвук в металлургии / Г. И. Эскин. М.: Металлургия, 1970. - 192 е.: ил.

96. Graff, К. Macrosonics in industry: ultrasonic soldering / К. Graff // Ultrasonics. 1977. - №3. - P. 75-81.

97. Polacovic, A. The effect of ultrasound on the wetting of graphite by molten aluminium / A. Polacovic, P. Sebo // Ultrasonics. 1978. - №9. P. 210-212.

98. Redwood, M. Piezoelectric generation of an electrical impulse / M.

99. Redwood // JASA. 1961. - №10. P. 527-533.

100. Silk, M. G. Ultrasonic transducers for nondestructive testing / M. G. Silk. -Bristol: United Kingdom, 1984.182 p.J1. Первый цроректор

101. Журавлев В.М. « » ^ 2006 г.1. АКТвнедрения результатов диссертационной работы Хныкина Антона Владимировича