Ультразвуковой толщиномер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3618532/25-28 (22) 08.07,83 (46) 23.02.86. Бюл. И - 7 (72) Д.Д.Балданов (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 911322, кл. G 01 N 29/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 658857, кл. G 01 В 17/02, 1974. (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕР, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов и совмещенный ультразвуковой преобразователь, приемный ультразвуковой преобразователь поверхностных волн, последовательно соединенные усилитель и формирователь временных интервалов, второй вход которого связан с выходом генератора зондирующих импульсов, и генератор счетных

„„SU„„1213348 А др 4 G 01 В 17/02 импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, он снабжен реверсивным счетчиком, к входу которого подключен генератор счетных импульсов, счетчиком, мультиплексором, входы которого соединены с выходами ультразвуковых преобразователей, а выход — с входом усилителя, демультиплексором, подключенным входом к выходу формирователя временных интервалов, а первым выходом — к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого связан с входом счетчика и вторым выходом демультиплексора, и блоком управ- @ ления, первый выход которого соединен с управляющим входом генератора зондирующих импульсов, второй выходс управляющими входами мультиплексора и демультиплексора, а вход— с выходом реверсивного счетчика.

Пт «ОбрЕ Ip«!-Е рт«!)r;1; Г> )> К И З>Ь;Е->«-*

ТЕЛ>,«(т т(ЗХ«ТТКЕ, а ИЬ- ЕтШО К «BPаЗругающему )нтролю изделий с одно"сторонним доступом к тп(паве>3х«ос-. ти.

Цель изобретения -- повьттпе)ти>з точ-. ности измерения.

На чертеже представлена структурная схема ультра. звукового толщи«омера.

Толщи«омер содержит блок 1 управления, генератор 2 зонд11рующих импульсов, ультразвуковые преобразователи 3 и 4, мультиплексор 5, усилитель 6, формирователь 7 интер в 15 валов времени, демультиплексор 3, рсверсив«ьтй счетчик 9, счетчик !О и генератор 11 с-тет«ьр импульсов . Ультразтзуковой прес>браво«-зте311.: > выпол1)е-. (СОВИЕЩЕННЬти, а УЛт.- ТРаЗВУКОВОй П РИЕМ- 20

11ый fr3BoopB>зон атель 4 настрОен на

1I f3 EIBИ i10B BPXIl 0 C ТIТЬ(Х В ОЛН, »Л ОК y«

P B D JI Е и И Я 17 О ДК ЛЮ).1 Е Н П Е В В ЫМ В Ь>ХОД О М 1< ухцзавл>л>)щте) ..у входу генератора 2 зо«,fEEIpyrf .щих импульсов „)зь)хйд ко торо ГО соеги«ен с входаии ультразвукового

-oDè"-.щенного преобразов=- TBJIл 3. и (Dop

М -рОВатЕЛя 7> Т>ПЕМЕтт«т П(цтт ГррнаЛ )В „, а ВЬ>Х: Д У>П-;, > Ра-)D- I(0130)го CÎD>.л>ЕЩЕ-П;01 О

)7PB()()PP DODS) BJ1,; ПО>>>КЛЮЧЕ:1 К П 3 СТТЕ

qODP:-,- л «E -; ", r ОРПтт тт>У)т«r >r.> 11)>Л > (ИП17 =К(С>-=.

P f > DTOPOr7 Вхоп КО >„ 0>3ОГО С)3ЯЗ -1Ei С аЫХО>10 УТТЬтт>аЗВт)КОТ)ОГO ПРттЕИ«o. С>

)треоб оа:-oUQ iBJIH 4 п(3пет)х(1ос II)1,т>; .:>Оп:.I уСИЛ(:-ЕЛИ". 6, >;.Ори«1(>О))а тЕЛЮ 7:.рЕМЕН-. ных Туяlт>авва 70(3 и демультиплексОву 8.

ПЕт)ВЫЙ ВЬ> (ОД 1(о > ОРОт С> IТОПКТТЮЧЕтl К

r т>т у (ИБ у>()11еку )зхо>1 3! ре)з ст3 -Ив«от" О счет""

ЧИK а !) в1 (ЧИ.-((т>т)цr«IE -;-т)(отт (П >f (ЗB « дом счет-(ика 0 н вторьи выходом

1Ipт.r"ñJ; -тi ттттрт; Огр

Т е-не)3« тт-. - 1 1 . че т >1,>гх ц,-Тп>у)зьсов

СОЕдн«втт C В..;- >тт>И f)B«Bp(IIDI-101 О ЧЕТ-" чит а 9 roc>-> к, ро->л тт(3>ттут>ют л

Входу бт.>01. > ",; Пра«Л; .=";1.1я, > H TO ОС>й

ВЬ),(У,. )O(>fr:;-;Ттл Г 13 "> 3 ., „.>. С,тт) Ран irSff0" пти>.,(и в од;в>.1) .-.у-r> ">) >т л ":.(! Op q 5 т,, pBмультиплексора (1, ТОЛ(т>1>«ОМ р р 13 а 6 О Та Е Т СЛ ЕдтylO)I>EE(! 0 б- ) ь разом.

Изме г) р ц >)е f o J;ref ««r EI «g qB Jfllf f r„. p;;ro = калибровкой и 130извОдят в дтЗь1 таl(ТЯ °

1)еред llачалОМ пеп«ОГО такт,(изм> пения

= Иг H H il o T () Jl 0 K H 1 >, и . > а >) л B H }I II «() с т у.7ает HB управляющи:- входы мультиплек-- = .;ора 5 и демуль вилле«сора 1, В1;3езуль-Трт р ЧЛ >ИП (2E(Cop r = )«rт >р7 В,л(д

Ов>ь>еще««ого vDE, Tpcr о)з у;;() в ого пр>зоб —, 148 Х ра )ователя 3 с вход(и усилителя 6, а дсмультиплексор 8 — выход формирователя 7 временных интервалов с суммирующим входом реверсив«ого счетчиКа 9, ЗатЕИ ()rrnE(1 улра«ЛЕНИя

? "10 раз> где ), — расстоя«ие между пр(образователями 3 и 4; r — пелое поло)(«тельное число, определяющее точность измере«ия, запускает генератор 2 зондирующих EfffiiyJII co13, который столько же раз возбуждает совмещенный ультразвуковой преобразователь 3.

Преобразователь 3 излучает в изделие ультразвуковые волны. Импульс продольной волны, отраженный от противоположной поверхности изделия, гозвращается на преобразователь 3 и т(реобраз3>е(ся в злектрический сигнал, который, пройдя через мультиплексор 5, постуг(ает на вход усилиTpiпя 6 °

Импульс генератора 2 одновременнс с возбуждением преобразователя 3 устанавливает на выходе формирователя 7 сигнаг с высоким уровнем. Сигнал с зыхода усилителя 6 возвращает формирователь 7 временных интервалоп в исходное состояние т.е. на его

«ыходс уста«авливается сигнал с низким уров«ем. Таким образом,, формирователь

7 :-.реме«ныл(интервалов в течение пер)3(> о такта измерения толщины вырабаТ, 10 тывает ---- — — импульсов длитель2

«остью, равной времени прохождения ул-,,тра звуково:- о импульса по толщине изделия.

ЗТ« импульсы, пройдя через демуль> r l> IBl(cop 8,. EfocT)>7idþò на сут)мируюций вход реверсивного счетчика 9, в (OT()poì производится измерение Тх дл«IBJii ности число-импульсным ме > u roë ":п:омощью импуль(ов генераг()ра 11 с тетных импульсов и сумми1)0)за«ие результатов измерения, 15 нача !Р второго такта измерения сигl>àë от блока 1 управления пер(JTJÿ÷àBT мультиплексор 5 и демуль(ТШ>ТЕКСОр 8: ВХОД уСИЛИтЕЛя 6 СОЕД1(Т>ЯЕтСЯ С УЛЬТРаЗВУКОВЫЫ ПРИЕМНЫМ преобразователем 4, и выход формирователя 7 временных интервалов соеди«ветс« с вычитающим входом счетчика 9 и входом счетчика 10. После

)терек.лючений в мультиплексоре 5 и ..>еиультиплексоре 8 блок 1 управле—

1111« начинает llcplloäè÷åñêè запускать

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор В.Петраш Техред А.Бабинец

Корректор М.Демчик

Заказ 774/51 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,- Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 генератор 2 зондирующих импульсов, который возбуждает ультразвуковой совмещенный преобразователь 3.

Импульс поверхностной волны от преобразователя 3 доходит до ультразвукового приемного преобразователя

4 и преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал, прошедший через мультиплексор 5 и усиленный усилителем б, поступает на формирователь 7 временных интервалов. Аналогично описанному выше на. формирователь 7 временных интервалов поступает сигнал от генератора 2 зондирующих импульсов в момент возбуждения преобразователя 3. Тогда формирователь 7 временных интервалов вырабатывает импульс при каждом возбуждении совмещенного ультразвуко2!3348 4 вого преобразователя 3 во втором такте измерения. Эти импульсы проходят через демультиплексор 8 на вычитающий вход счетчика 9.

Формирование импульсов повторяется до достижения в реверсивном счетчике 9 нулевого состояния. При этом количество этих импульсов, сформированных во втором такте-измере10 ния, подсчитывается счетчиком 10. Содержимое счетчика 10 является результатом измерения и определяет толщину контролируемого изделия.

При достижении нулевого состояния реверсивный счетчик 9 вырабатывает сигнал, который информирует блок 1 управления о конце второго такта измерения толщины.