Ультразвуковой толщиномер

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле геометрических размеров изделий в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции. Подключение к накопительному конденсатору, по заряду которого судят о времени распространения ультразвука в изделии, звеньев из дополнительного накопительного конденсатора и стабилитрона позволяет ступенчато менять емкость накопительных конденсаторов и, тем самым, проводить измерения в большом диапазоне толщин, без механического переключения диапазонов, что позволяет повысить надежность толщиномера при упрощении конструкции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. to (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51) 4 С 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3997010/25-28 (22) 27.12.85 (46) 30.04.87. Бюл. У 16 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) M.B.Êoðoëåâ (53) 531.717(088.8) (56) Королев М.В.Миниатюрный широкодиапаэионный эхоимпульсный ультразву. ковой толщиномер УТ-50МЦ, Дефектоскопия. 1981, 1(3, с. 82.

Королев M.Â. Безэталонные ультразвуковые толщиномеры. М, Машиностроение, 1985, с. 51, (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле геометрических размеров изделий в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции. Подключение к накопительному конденсатору, по заряду которого судят о времени распространения ультразвука в иэделии, звеньев из дополнительного накопительного конденсатора и стабилитрона позволяет ступенчато менять емкость накопительных конденсаторов и, тем самым, проводить измерения в большом диапазоне толщин. без механического переключения диапазонов, что позволяет повысить надежность толщиномера при упрощении конструкции. 2 э.п. ф лы 3 ил»

1307234

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле геометрических размеров изделий в различных отраслях машиностроения. 5

Целио изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции за счет исключения переключателя диапазонов.

На фиг.1 изображена схема ультра1а звукового толщиномера (1-й вариант); на фиг. 2 — то же, (2-й вариант); на фиг.3 — временные диаграммы (эпюры) напряжений, поясняющие работу схемы.

Ультразвуковой толщиномер содержит последовательно соединенные устройство 1 излучения и приема ультразвуковых волн, генератор 2 тока заряда, накопительный конденсатор 3, схему 4 выделения временного интервала, измеритель 5 времени и генератор 6 тока разряда, включенный параллельно генератору 2 тока заряда, по крайней мере одно звено 7, соединенное с накопительным конденсатором 3 и содержащее дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон

9. Дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон 9 звена 7 могут, быть соединены параллельно, а звено 7 соединено с накопительным конденсатором 3 последовательно, или дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон

9 могут быть соединены последователь- 35 но, а звено 7 включено параллельно накопительному конденсатору 3. !

Эпюры напряжений (фиг.3) имеют следующие обозначения: эпюра I — напряжение на входе генератора 2, эпюра

II — напряжение в точке А, эпюра III— напряжение на выходе схемы 4. Линии д и о — изменение напряжения в точке

А со временем соответственно при ма- 45 лых и больших измеряемых толщинах (т.е. при малых и больших длительностях импульсов, показанных на эпюре

I) в случае, если бы не было автоматического переключения величины емкости накопительных конденсаторов.

Ультразвуковой толщиномер работает следующим образом.

С выхода устройства 1 прямоугольный импульс (эпюра I на фиг.3) длительностью, прямо пропорциональной измеряемой толщине изделия, поступает на вход генератора 2 квазипостоянного тока. Током с выхода генератора 2 линейно заряжаются накопительные конденсаторы 3 и 8. Если их емкости выбраны в соотношении, например 1:10:

:100, то напряжение на всей цепочке конденсаторов в точке А будет нарастать кусочно-линейно, как показано на фиг.3 (эпюра Т, сплошная линия).

Раньше остальных до напряжения стабилизации стабилитрона 9 зарядится накопительный конденсатор 8 последнего звена, затем до напряжения стабилизации стабилитрона 9 зарядится накопительный конденсатор следующего звена. Только после этого суммарное напряжение в точке А к моменту заряда конденсаторов 8 до напряжения, примерно равного сумме напряжений стабилизации стабилитронов, начнет нарастать за счет заряда накопительного конденсатора 3. Максимальное напряжение в точке А, при котором возможен дальнейший линейный заряд конденсатора 3, определяется напряжением питания Е„ генератора 2 квазипостоянного тока (эпюра II на фиг.3).

Относительно медленный разряд цепочки накопительных конденсаторов 3 и 8 после окончания действия импуль са тока заряда (эпюра I на фиг.3) происходит так же, как и их заряд— кусочно-линейно через генератор 6 квазипостоянного тока разряда, величина которого выбирается из необходимого соотношения длительностей измеряемого импульса (эпюра I на фиг.3) и импульса на выходе схемы 4 (эпюра III на фиг.3) выделения интервала разряда конденсаторов 3 и 8.

В измерителе 5, соединенном с выходом схемы 4, прямоугольный импульс (эпюра III на фиг.3) известным образом заполняется короткими импульсами, число которых подсчитывается счетчиком и индицируется цифровым индикатором, также содержащимся в из- мерителе 5.

О времени распространения ультразвука в изделии судят по величине заряда накопительных конденсаторов

3 и 8, емкость .которых меняется ступенчато, что позволяет вести измерение в большом диапазоне толщин без механического переключения диапазонов измерения. Это позволяет повысить надежность толщиномера при упрощении его конструкции. з 1ЗО

Формула и з о б р е т ения

1. Ультразвуковой толщиномер, содержащий последовательно соединенные устройство излучения и приема ультра- 5 звуковых волн, генератор тока заряда, накопительный конденсатор, схему вы- деления временного интервала и измеритель времени и генератор тока разряда, включенный параллельно генера- 1Î тору тока заряда, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения конструкции, он дополнительно снабжен по крайней мере одним звеном, соединен- 15 ным с накопительным конденсатором, 234 4 содержащим дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон.

2.Толщиномер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон звена соединены параллельно, а звено соединено с накопительным конденсатором последовательно.

3. Толщиномер по п.2, о т л и— ч а.ю шийся тем, что дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон звена соединены последовательно, а звено подключено параллельно накопительному конденсатору, ЩГ1

1307234

Редактор Т.Парфенова

Заказ 1619/38

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

1

Составитель А.Олохтонов

Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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