Ультразвуковое устройство для контроля размеров

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования одновременно двух рабочих зон контроля. Импульсы тактового генератора 1, частота следования которых зависит от температуры окружающей среды, поступают на схему формирования и усиления зондирующего импульса, который излучается ультразвуковым преобразователем 3. Отраженный импульс принимается тем же преобразователем, усиливается и подается на триггер 6 временного интервала, на другой вход которого поступает зондирующий импульс. На выходе триггеров 6 формируется временной интервал, длительность которого пропорциональна расстоянию контролируемого объекта. Одновременно сигнал с тактового генератора 1 поступает на делитель 7 частоты, с выхода которого импульсы кратных частот поступают на схему 23 совпадения, которая в совокупности с триггером 9 формирует мертвую зону. Импульсы с выхода делителя 7 частоты также поступают на схемы 24 и 28 совпадения, которые в совокупности с задатчиками 10 и 27 цифрового кода, а также триггерами 25 и 29 формируют стробы первой и второй рабочей зоны. Этот сигнал включает первый 13 или второй 34 индикатор в зависимости от размера объекта. 2 ил.

.ч t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,,1504511 (51)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕРЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363181/25-28 (22) 15,01 ° 88 (46) 30.08.89, Бюл, М 32 (71) Научно-исследовательский инсти- тут интроскопии (72) В.А.Кокурин, В.Н.Кольцов, l0.А.Кондратьев и А.В,Половинкин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 560139, кл. 0 01 В 17/02, 1977, Авторское свидетельство ГГГР

11 991164, кл. 0 01 В 17/02, 1983.

2 (54 УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ (» ) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования одновременно двух рабочих. зон контроля. Импульсы тактового генератора 1 частота следования которых зависит от температуры окружающей среды, поступают на схему формирования и усиления зонди150451) рун>щего импульса, который изпучлется ультразвуковым преобрлзовлтепем З.Отрлже>иный импульс принимается тем же преобрлзовлтепем, усиливлется и пода- 5 ется нл триггер 6 временного интер— вллл, нл другой вход которого поступлет зондирующий импульс, Нл выходе триггеров 6 формируется временной интервлл, длительность которого про- fp порционлльна рлсстоянию контролируемого объекта. Одновременно сигнал с тлктового генератора 1 поступает на делитель 7 частоты, с выхода которого импульс>l >ñрлт>яl члс ToT поступают нл схему 23 совплдения, которля в совокупности с триггером 9 формирует мертвую зону. Импульсы с выхода делителя 7 члстоты тлкже I>oc Tóïàìò на схемы 24 и ?8 совпадения, которые в совокупности с злплтчиками 10 и 27 цифрового кодл, а также триггерами

25 и 29 формируют стробы первой и второй рабочей зоны. Этот сигнал включает первый 13 или второй 34 индикатор в зависимости от размера объекта. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может 20 быть использовано для бесконтлктного контроля размеров деталей и изделий и их сортировки по типоразме- рлм, Цель изобретения — расширение функционапьных возможнос re.é устрой— ствл зл счет формирования одновременно двух рлбочих зон контроля, На фиг.l принеденл д>ункционлльнля схема ультрлзвукового устройства дпя 30 контроля размеров; на фиг. 2 — схемл использования устройства для сортировки изделий по двум т>>по1>лзжрлм. устройство содержит тактовый гепе-35 ратор 1, генератор 2 зондирующих имг.óëüñîâ, последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4, компаратор 5 и триггер

6, делитель 7, первый вход которого 4р соединен с вь>ходом тлктового генераторл 1, элемент 8 ИЛИ, второй триггер 9, злдлтчик 10 цифрового кода, первую 11 и вторую 12 схемы И, индикатор 13, датчик 14 температуры, вы- 45 ход которой соединен с управляющим входом тактового генератора 1, последовательно соединенные второй делитель 15, дифференцирующее звено 16 од>«>вибратор 1" в»ход к<>торого 50 соединен со входом генератора 2 зондир 1ющих импульсов, выходной клсклд

18, вход которого соединен с выходом генерлтора 2 зондирующих импульсов, л выход — со входом ультразвукового преобразователя 3, ключ 19, вход которого соединен с выходом второго триггера 9, Q выход — со BTophIM BxO дом усилителя 4, источник ?0 опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом компаратора 5, второе дифференцирующее звено 21, вход которого соединен r выходом первого триггера 6, л выход с первым и входами элементов 11 и 12 И, третье дифференцирующее звено 22, вход которого соединен с выходом второго триггера 9, а выход — с первым входом элемента 8 ИЛИ, схему 23 совпадения, вход которой соединен с выходом первого делителя 7, л выход — с первым входом второго триггера 9, последовательHQ соединенные вторую схему 24 совпадения, третий триггер 25 и четге>>тп е дифференцирующее звено 26, последовательно соединенные второй задатчик 27 цифрового кода, третью схему 28 совпадения и четвертый триг гер 29, выход которого соединен со вторым входом элемента 12 И, последовательно соединенные пятый триггер

30 и усилитель 31 мощности, выход которого соединен со входом индикатора 13, последовательно соединенные шестой триггер 32, второй усилитель

33 мощности и нторой индикатор 34, первые входы пятого 30 и шестого 32 триггеров соединены с выходами соответственно элементов 11 и 12 И,выход элемента Я ИЛИ соединен со вторым входом первого делителя 7, ныход тактового генератора 1 - со входом второго делителя 15, выход первого дифференцирующего звена 16 — со вторыми входами первого 6 и второго 9 триггеров и элемента 8 ИЛИ, выход третьего дифференцирующего звена 22 — со вторыми входами третьего 25 и пятого

30 триггеров, выход первого эадатчика 10 цифрового кода — с первым входом

5 )04 )! 6 второй схемы 24 < ов» л, д.ни, »» хо»» ств ующий концу этого време»»ного ин7 псрвогo дели.»oë»r > — со вторими Rxo тервллл. Одповремен»о, с »гнал тлктодлми второй 24 и третьей 28 схем сов- лого генерлторл 1 поступает нл пер»яде» ия, выход третьего триггера 25 — ный» делитель 7, с ньгходов которого со вторим входом пе вого д р . лемента импульсы крлтных частот подаются нл

11 И, а выход четвертого дифференци- первую схему 23 совпадения. Частоты рующего звена ?6 соединен со вторыми подбирают таким обрлзом чтобы пмвходами четвертогo 29 и шестого естого 32 пульс на выходе схемы 23 совплдения триггеров ° вь>рлбатывался через время, пропорциоНа фиг.2 показан т >а л н транспортер 37, нлльное величине мертвой зоны, Этот коитролируемь.е изделия 3 ру . .д л 35 и 36 двух импуль подастся на один иэ входов типоразмеров и ультразвуковой преоб — второго триггера 9, на другой вход разователь 3, которого поступает импульс с выхода

15 дифференцирующего звена 16 в момент контроля размеров работает следующим излучения зондирующего импульса Сфор,образом. ( мированный на выходе второго триггеТактовый гене ато 1 вь б р р вырабатывает рл 9 строб мертвой эоны подается на импульсы тактовой частоты. Компенса- управление клю м 19 чо и диффере»»цируция температурной погрешности осуще- 20 ется третьим дифференцирующим эвествляется тактовым генератором по ном 22 ° Короткий импульс, соответстсигнлллм датчика 14 темпе е пературы.,Им- вующии заднему фронту строба мертвой пульсы тактовой частоты по т поступают на зоны, поступает на один иэ входов второй делитель 15 ня выхо т . д, ня выходе которо- элемента 8 ИПИ, на другой вход котого формируются импульсы с частотой 25 рого подается импульс с выхода дифпосылки зондируюших импульсов, Они ференцирующего звена 16. Каждый из дифференцируются с помощью дифферен- указанных »»мпульсов обнуляет делицирующего звеня 16 и зап апусклют одно- тель 7. Такое обнуление осуществляетвибрато 17 (ho ми ю и р р, рм ру. щий огибающую ся с целью уменьшения количества раэзондирующего имг льсл Сиг

yã ;. Сигнал одно- 3р рядов цифрового кода формируемого виб и ратора 17 включает генератор 2 злдатчик 10 27 ф

1 ами и ци рового кода. зондирующих импульсов, который выра- ода делителя сигналы подаблтыв ае т ядиос игп ал Ио р, . оследний уси- ются на вторую схему 24 совпадения, ливается вь1ход» им каскадом 18 и пос- которая вырабатывает импульс в мотуплет íà вхо ульт азв ко д - р "у вого пре- 35 мент равенства двоичного кода и стуобразовлтеля. Зон и д рующий импульс пающего с делителя 7 и кода, формииэлучается ультразвуковым преобразо- руемого задатчиком 10 цифрового кователем 3, отражается от объекта 35 ца. Импульс совпадения подается на контроля (фиг.2) и и (. . ) ринимается тем один из входов третьего триггера 25, же преобразователем 3 Сигнл

3. Сигнал с пре- 4р нл другои вход которого поступает имобрлзователя 3 усиливается усилите- пульс с третьего дифференцирующего лем 4. На з лнное в емя е лд ремя (мертв ая звена 2?, соответс гвующи»» окончанию зона) усилитель 4 закрывается клю- строба мертвой зоны. На.выходе

>»ом 19. Усиленный сиг и сигнал поступает третьего триггера 25 формируется нл первый вход ком»а ато а 5 р тора 5, на вто- 45 строб первой рабочей зоны, длительрой вход кото era по а с р д ет я пороговое ность которого устанавливается задлтчиком 10 цифрового кодл. Этот строб напряжения, Сигнал с выхода компара- подается на вход элемента 11 И. На тора 5 пост пает на о у т на один из входов другои ее вход подается импульс с триггера 6 на >гой вхо др ) . вход которого 5р выхода второго дифференцирующего звеподается имп льс с выхо на 21, в момент прихода отраженного цирующего звена !6 в момент в мо »ент излуче- от контролируемого объекта импульса. ния зо»»дирующего импульса. Таким об- Этот импульс, пройдя элемент ll И разом на выхо е т иг1 рл ои, ня выходе триггера 6 формиру- если он по »лл в сформированный строб ется временный интгрвл>п, длитель- 5 первой рабочей зонь, устанавливают ность кото ого и о сть которого пропор»и нлпьна ряс в в ел»ничное состояние пяты»» триггер тоянию до контролируемого объекта, 30. Этот триггер устлнавливлется в

Второе диффе ен» и юн

Вт рое дифференц»»рующее звено 21 вы- нулевое состояние им»ульсом с третьерабативает короткий импульс, соответ- го дифференцирующего звеня 22.Сфор1504511

45

Формула изобретения ультразвуковое устройство для контроля размеров, содержащее тактовый генератор, генератор зондирующих импульсов, последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь, усилитель, компаратор и триггер, делитель, вход которого соединен с выходом тактового генератора, эле55 мент ИЛИ, второй триггер, задатчик цифрового кода, первый и второй элементы И и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расшимиров анный триггером 30 импульс через усилитель 31 мощности включает индикатор,! 3, который сигнализирует о наличии объекта в пределах первой рабочей эоны.

Одновременно с выхода делителя 7 сигналы подаются на третью схему 28 совпадения, которая вырабатывает импульс в момент равенства двоичного кода, поступающего с делителя 7 и кода, формируемого вторым задатчиком

27 цифрового кода. Импульс совпадения подается на вход установки нуля четвертого триггера 29, на другой вход которого поступает импульс с четвертого дифференцирующего звена

26 в момент окончания строба первой рабочей эоны. На выходе четвертого триггера 29 формируется строб второй 20 рабочей зоны, который подается на один из выводов второго элемента

12 И. На другой ее вход поступает импульс в момент прихода отраженного от контролируемого объекта сигнала. 25

Этот импульс, пройдя элемент 12 И, если он попал в сформированный строб второй рабочей зоны, устанавливает в единичное состояние шестой триггер

32. Этот триггер устанавливается в нулевое состояние импульсом с четвертого дифференцирующего звена ?6, ;.оответствующему моменту окончания строба первой рабочей зоны. Сформированный шестым триггером 32 импульс через усилитель 33 мощности включает второй индикатор 34, который сигнализирует о наличии контролируемого объекта в пределах второй рабочей

l зоны.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль размеров изделий одновременно по двум типоразмерам, что расширяет функциональные возможности устройства. рения функциональных возможностей устройства, оно снабжено датчиком температуры, выход которого соединен с управляющим входом тактового генератора, последовательно соединенными вторым делителем, первым дифференцирующим звеном и одновибратором, выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов, выходным каскадом, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход — с входом ультразвукового преобразователя, ключом, вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход — с вторым входом усилителя, источником опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом компаратора, вторым дифференцируюшим звеном, вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход — с первыми входами первого и второго элементов И, третьим дифференцирующим звеном, вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход с первым входом элемента ИЛИ, первой схемой совпадения, вход которой соединен с выходом первого делителя, а выход — с первым входом второго триггера, последовательно соединенными второй схемой совпадения, третьим триггером и четвертым дифференцирующим звеном, послецовательно соединенным вторым задатчиком цифрового кода, третьей схемой совпадения и четвертым триггером, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, последовательно соединенными пятым триггером и первым усилителем мощности, выход которого соединен с входом первого индикатора, последовательно соединенными шестым триггером, вторым усилителем мощности и вторым индикатором, первые входы пятого и шестого триггеров соединены с выходами соответственно первой и второй схем И, выход схемы ИЛИ соединен с вторым входом первого делителя, выход первого дифференцирующего звена — с вторыми входами первого и второго триггеров и схемы ИЛИ, выход третьего дифференцирующего звена — с вторыми входами третьего и пятого триггеров, выход первого задатчика цифрового кода с первым входом второй схемы совпадения, выход первого делителя — с вторыми входами второй и третьей схем совпадения, выход третьего триггера

Составитель Г.Максимочкин

Техред Л. Кравчук

Корректор М.Пожо

Редактор А.Долинич

Заказ 5241/42 тираж 683 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

II

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 с вторым входом первой схемы И, а выход четвертого диААереннирую т(его

l 5045 I I 10 звена соединен с вторыми входами четвертого и п естого триггеров.