Ультразвуковой резонансный толщиномер

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано при изменении толщины. Целью изобретения является повышение достоверности измерения. Под действием напряжения генератора 2 качающейся частоты возбуждается широкополосный акустический преобразователь 1. При резонансе нагрузка увеличивается на генераторе 2 качающейся частоты, что и служит сигналом об изменении измеряемой толщины изделия . При появлении в движущемся контролируемом изделии локального дефекта происходит рассеивание сигнала с генератора 2 качающейся частоты . Для устранения искажающего влияния на результат измерения полученный сигнал обрабатывается в двух каналах. Первый канал состоит из последовательно соединенных первого порогового элемента 4, одновибратора 8 и формирователя 9. Второй канал содержит второй пороговый элемент 6. Выходы двух каналов соединены через элемент И с блоком 5 остановки движения контролируемого изделия. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (б1) 4 С 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3944883/25-28. (22) 23.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. N - 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промьппленности (72) А.Я.Кескюла, В.Н.Рипный, Н.Л.Бондаренко и В.И.Кожевников (53) 620. 179. 16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 705251, кл. G 01 В 17/02, 1977. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ

ТОЛЩИНОМЕР (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано при изменении толщины.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения. Под действием напряжения генератора 2 качающейся частоты возбуждается широкополосный акустический преобразователь 1. При резонансе нагрузка увеличивается на генераторе 2 качающейся частоты, что и служит сигналом об изменении измеряемой толщины изделия. При появлении в движущемся контролируемом изделии локального дефекта происходит рассеивание сигнала с генератора 2 качающейся частоты. Для устранения искажающего влияния на результат измерения полученный сигнал обрабатывается в двух каналах. Первый канал состоит из последовательно соединенных первого порогового элемента 4, одновибратора

8 и формирователя 9. Второй канал содержит второй пороговый элемент 6.

Выходы двух каналов соединены через элемент И с блоком 5 остановки движения контролируемого изделия. 2 ил.

5318 2

5 !

40

55

1 128

Изобретение относится к неразрушающему коитролю ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля толщины изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема толщиномера; на фиг.2 — эпюры напряжений в различных точках схемы толщиномера.

Толщиномер содержит последовательно соединенные широкополосный электроакустический преобразователь

1, генератор 2 качающейся частоты, блок 3 обработки, пороговый элемент

4, блок 5 остановки движения контролируемого изделия. Кроме того, толщиномер снабжен каналом сравнения" толщины, состоящим из второго порогового элемента 6, элемента И 7, одновибратора 8 и формирователя 9 импульсов. Вход второго порогового элемента 6 подключен к выходу блока 3 обработки, а выход — через элемент И

7 к входу блока 5 остановки движения контролируемого изделия. Одновибратор 8 соединен входом с выходом первого порогового элемента 4, а выход— через формирователь с вторым входом элемента И 7. 30

Толщиномер работает следующим образом.

Под действием высокочастотного напряжения генератора 2 качающейся частоты возбуждается преобразователь

1. В момент возникновения резонансных явлений в стенке контролируемого изделия увеличивается нагрузка на генератор 2 качающейся частоты, возрастает потребляемый им ток и это явление используется при периодическом качании частоты для косвенного измерения частоты резонанса и, следовательно, толщины стенки контролируемого изделия. Сигнал от генератора 2 4 качающейся частоты подается на вход блока 3 обработки в случае выхода контролируемой толщины за пределы допуска и формируется электрический импульс, который задним фронтом запускает одновибратор 8. Одновибратор

8 задним фронтом выходного импульса длительностью 0,5-1 0 мс запускает формирователь 9 импульсов, с выхода которого импульс длительностью 3-5мс подводится к второму входу элемента И 7.

Одновременно сигнал, подводимый к входу порогового элемента 4, воздействует на второй пороговый элемент 6, уровень срабатывания которого выбран равным 0,9-0,95 от уровня срабатывания порогового элемента 4. При срабатывании порогового элемента 6 на его выходе формируется электрический импульс, подводимый к первому входу элемента И 7. Вследствие более низкого уровня срабатывания импульс на выходе порогового элемента 6 появляется раньше и исчезает позже, чем импульс на выходе блока 3 обработки.

В результате существует промежуток времени, в котором импульс на первом входе элемента И 7 еще не окончился, а на втором входе элемента И 7 уже появился импульс, .задержанный во времени. При этом элемент И 7 выдает сигнал, воздействующий на блок 5 остановки движения контролируемого изделия.

Во время прохождения под преобразователем 1 локальной неровности, находящейся на наружной или внутренней поверхности контролируемого изделия, происходит рассеивание отраженного ультразвукового сигнала. При этом нагрузка на генератор 2 резко уменьшается, что эквивалентно по своему действию выходу толщины стенки за пределы допуска. В результате на выходах обоих пороговых устройств элементов 4 и 6 появляются кратковременные (2-3 мс) импульсы. Однако срабатывание элемента И 7 происходит только в случае, если в то же время толщина стенки контролируемого изделия находится на границе допустимого значения. Если же толщина стенки находится в пределах допуска, то сигнал с выхода формирователя 9 поступает на второй вход элемента И 7 лишь после окончания действия импульса на первом входе элемента И 7, и сигнала на выходе элемента И 7 не будет. Таким образом, толщиномер не фиксирует локальные неровности поверхности, что обеспечивает сохранение такой же производительности, как и в известном решении.

На фиг.2 приведены эпюры напряжений, поясняющие принцип действия толщиномера, При этом левая половина фиг.2 соответствует прохождению под электроакустическим преобразователем изделия, толщина стенки которого выходит за пределы плюсового допуска °

Правая — соответствует прохождению

1285318

Формула и зо брет ения изделия.

1! И Г

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор В.Иванова

Заказ 7635/43

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 локальной неровности при толщине стенки изделия, не выходящей за пределы допусков. Эпюры напряжений соответствуют следующим точкам схемы:

Т вЂ” на входе пороговых элемен5 тов 4 и 6;

II — на входе одновибратора;

III — на входе формирователя 9;

IV — на втором входе элемента И 7;

V — на первом входе элемента И 7; 10

VI — на выходе элемента И 7.

Ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий последовательно соединенные широкополосный электроакустический преобразователь, генератор качающейся частоты, блок обработки и первый пороговый элемент, и блок остановки движения контролируемого изделия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, он снабжен вторым пороговым элементом, вход которого подключен к выходу блока обработки, и последовательно соединенными одновибратором, соединеннЫм входом с выходом первого по.рогового элемента, формирователем и элементом И, второй вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, а выход — к входу блока остановки движения контролируемого