Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер для контроля автокамерной трубки

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в шинной промышленности для измерения толщин стенок автокамерной трубки, производимой с помощью щпри ц-мащин. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины стенок автокамерной трубки за счет компенсации погрешности, связанной с разнородностью структуры материала контролируемого изделия. Наличие калибровочного канала , включающего последовательно электроакустически соединенные калибровочный образец 19 из однородного по структуре материала контролируемой трубки 2li. ультразвуковой преобразователь 20, измеритель 21 временного интервала, pacuinpiiTCMb 22 импульсов и компаратор 23, позволяет исключить влияние неравномерного распределения компонент резиновой смеси, из которой изготавливают автокамерную трубку 26. на результат измерения толщины стенок контролируемого изделия. 1 ил. О) со го о 05 05 Ю х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„1320662 (51) 4 G 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3977830/25-28 (22) 19. 11.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Алтайский политехнический институт им. И. И. Ползунова (72) В. А. Цымбалист (53) 620. 179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 717645, кл. G 01 N 29/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 761833, кл. G 01 В 17/02, 1980. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХОИМПУЛЬСНЫЙ ТОЛШИНОМЕР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

АВТОКАМЕРНОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в шинной промышленности для измерения толщин стенок автокамерной трубки, производимой с помощью шприц-машин. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины стенок автокамерной трубки за счет компенсации погрешности, связанной с разнородностью структуры материала контролируемого изделия. Наличие калибровочного канала, включающего последовательно электроакустически соединенные калибровочный образец 19 из однородного по структур» материала контролируемой трубки 26. ультразвуковой преобразователь 20, измеритель

21 временного интервала, расширите.гь 22 импульсов и компаратор 23, позволяет исключить влияние неравномерного распределения компонент резиновой смеси. и которой изготавливают автокамерную трубку 26. на результат измерения толщины стенок контролируемого издел ия. 1 ил.

1320662

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины стенок автокамерной трубки, производимой с помощью шприц-машин и применяемой в шинной промышленности для изготовления автокамер.

Цель изобретения — повышение точности измерения толщины стенок автокамерной трубки за счет компенсации погрешности, связанной с разнородностью структуры материала контролир; Moro изделия.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового эхоимпульсиого толщиномера для контроля автокамерной трубки.

Тол пи номер содержит последовательно электроакустически соединенные генератор,l зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 2, эталонный образец 3 и усилитель 4, выходом подключенный к входу генератора 1 зондирующих импульсов, последовательно соединенные коммутатор 5, входом подключенный к генератору 1 зондирующих импульсов, блок 6 ультразвуковых пьезопреобразователей 7 — 10, предназначенных для установки вокруг контролируемой трубки. второй усилитель 11, формирователь 12 импульсов, триггер 13, расширитель 14 импульсов, элемент 15 совпадения и регистратор 16, интегратор 17, включенный между выходом генератора зондирующих импульсов и входом расширителя 14 импульсов, генератор 18 тактовых импульсов, выходом иодклкигенный к второму входу элемента 15

c oèlÿäåHèÿ, последовательно электроакустически соединенные калибровочный образец

l9 из однородного по структуре материала контролируемой трубки, второй ультразвуковой иьезоир образователь 20, измеритель 21 временного интервала, второй расширитель 22 импульсов и компаратор 23, подключенные к выходу триггера 13 последовательно соединенные второй коммутатор 24 и третий расширитель 25 импульсов, выходом иодкгиочеllllhlll к вторым входам компаратора 23. Позицией 26 обозначена контролируемая автокамерная трубка.

Ультразвуковой эхоимпульсный толщиномер для контроля автокамерной трубки работает следующим образом.

Электроакустическое синхрокольцо, образованное генератором 1 зондирующих импульсов, ультразвуковым пьезопреобразоватслем 2, эталонным образцом 3 и усилите IcM 4, вырабатывает последовательности импульсов. Г1ериод следования определяется скоростью распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в эталонном образце, т. е, в контролируемой автокамерной трубке. При изменении, например, температуры контролируемой трубки изменяется и скорость распространения УЗК, что приводит к изменению частоты генератора 1 зондирующих импульсов. Последовательность импульсов с ге25

45 =0

55 нератора 1 зондирующих импульсов поступает на вход коммутатора 5, на выход которого в определенном порядке подключаются ультразвуковые пьезоиреобразователи 7 — 10.

Создаваемый, например, ультразвуковым пьезопреобразователем 7 импульс УЗК проходит до внешней поверхности трубки 26 через жидкую среду, например воду, применяемую для охлаждения и ускорения усадки. Часть ультразвуковых колебаний, отразившись от внешней поверхности трубки 26, поступает обратно на ультразвуковой пьезопреобразователь 7. Другая часть колебаний, пройдя стенку трубки 26, отражается от ее внутренней поверхности и после выхода из контролируемой стороны стенки трубки 26 поступает на тот же преобразователь. Попадая на преобразователь 7, отраженные импульсы преобразуются в электрические импульсы, которые поступают на вход усилителя 11. Усиленные импульсы поступают на вход формирователя 12 импульсов, который из последовательности импульсов формирует два импульса, соответствующие двум последовательно отраженным УЗК оси наружной и внутренней поверхностей трубки 26. Эти импульсы используются для переключения измерительного триггера 13, на выходе которого формируется прямоугольный импульс длительностью, зависящей от толщины стенки автокамерной трубки 26 и скорости распространения УЗК в ней. Так как скорость УЗК может изменяться, например, с изменением температуры трубки 26, то образуется погрешность измерения, следовательно, длительность импульса, от которого зависит точность измерения, корректируется.

Прямоугольный импульс с выхода триггера 13 поступает на один из входов расширителя 14 импульсов, на другой вход которого поступает управляющее напряжение с интегратора 17, который вырабатывает постоянное напряжение в соответствии с частотой генератора 1 зондирующих импульсов, следовательно, в зависимости от скорости УЗК в контролируемой трубке 26. Это обеспечивает поправку на коэффициент расширения импульсов в расширителе 14. Расширенный прямоугольный импульс поступает на первый вход элемента 15 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с выхода генератора 18 тактовых импульсов.

Заполненный прямоугольный импульс с выхода элемента 15 совиале::ия поступает на вход регистратора 16, который калибруется в единицах толщины.

Резиновая смесь, из которой изготавливают автокамериую трубку 26, является многокомиollc ипгll(й. Скорость распространения

УЗК в каждом компоненте имее; различную величину, а сами компоненты неравномерно распределены в и зготавливасмой трубке 26, что может привести к иогреи. ности измерений, а следовательно, к браку

1320662 с.оста витель И. Лрда<иева

Редактор Л. Огар Техред И. Верее Корректор А. Ильин

Заказ 2649, 44 Ги раж 677 (1одн ясное

ВНИИ11И Государственного к<.ми тета С(:1 Р II(< делам изопр<те<н<й и ()Ti.()ill<

Г!роиииодственио-полиграфическое предприятие. l . Ужгоро,1, ул. Г!рос<.гния, 4 продукции. Компенсация погрешности измерений толщины из-за неоднородности резиновой смеси осуществляется следующим образом. Ультразвуковой пьезопреобразователь 20 излучает ультразвуковые импульсы в направлении калибровочного образца 19, изготовленного из однородного по структуре материала контролируемой трубки 26, т. е. компоненты резиновой смеси распределены в образце 19 равномерно. Отраженные от передней и задней сторон калибровочного образца 19 УЗК поступают на ультразвуковой пьезопреобразователь 20, который преобразует их в электрические импульсы. Затем измеритель 21 временного интервала усиливает эти импульсы и преобразует их в прямоугольные, пропорциональные толщине и составу калибровочного образца 19, которые поступают на вход второго расширителя 22 импульсов. Прямоугольные импульсы с триггера 13 через второй четырехканальный коммутатор 24 поступают на входы третьего расширителя 25 импульсов, который при номинальной резиновой смеси преобразует их в равные по ширине между собой и с импульсами, поступающими с расширителя 22 импульсов. Показания цифрового компаратора 23 при поступлении на его входы одинаковых импульсов свидетельствуют о норме, а если импульсы с третьего расширителя 25 импульсов отличаются по длительности от импульсов, поступающих с второго расширителя 22 импульсов, индикатор компаратора 23 показывает соответствующее отклонение от нормы. Резиновая смесь в этом случае направляется на дополнительную переработку.

Изобретение позволяет повысить точность измерения толщины и качество выпускаемой продукции.

Фор,11ула изоорет< нп.<

Ультразвуковой эхоимпульсный толгциномер для контроля автокамерной трубки, содержащий последоватепьно электроакустически соединенные генератор зондирук1ших импульсов, ультразвуковой пьезопреобра-..ователь, эталонный образец и усилитель, выходом подключенный к входу генератора зондируюгцих импульсов, последовательно соединенные коммутатор, входом подключе11ный

K генератору зондирующих импульсов, бчок ультразвуковых пьезопреобразователей, предназначенных д.пя установки вокруг I oIITролируемой трубки. второй усилитель, формирователь импульсов, триггер, рас<пиритсль импульсов, элемент совпадения и рсгистре1тор, интегратор, включенный между 13hlxoдом генератора зондируюгцих импульсoB и

20 входом расширителя импульсов, генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к второму входу эчемента совпадения, or lèчаюи4ийся тем, что, с целью повып1сния точности измерений, он снабжен последова25 тельно электроакустически соединенными калибровочным образцом из однородного 11<1 структуре материала контролируемой трубки, вторым ультразвуковым пьезопрсобразователем, измерителем временного интервала, HT