Ультразвуковой толщиномер

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий при одностороннем доступе к их поверхности. Целью изобретения является повышение точности измерения. Толщиномер формирует временные интервалы, длительность которых пропорциональна измеряемой толщине. Величина этих интервалов измеряется путем заполнения их счетными импульсами и суммируется в первом счетчике. Одновременно за каждый такт измерений формируется эталонный временной интервал, длительность которого также измеряется путем заполнения счетными импульсами. Количество счетных импульсов фиксируется во втором счетчике, разрядность которого выбирается в зависимости от верхнего предела измерений. При переполнении второго счетчика процесс измерения заканчивается и с первого счетчика окончательный результат подается на индикатор. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИ.ЕСКИХ

Р1":СПУБЛИН (51)5 0 01 В 17/02

ОГ1ИОАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A В TOII"CHQlV :У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1-ОСУ СТВЕКК 1й К01 1ИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР (21) 4433150/25-28 (22) 30.05.88 (46) 15 01,90. Бюл, Ф 2 (72) Д.Ц,Балданов, С,Ц.Будаев и 10, Н. Ar ап. ов (53) 531.717 (088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

239574, кл. G Ol В 17/02, 1967.

Королев М.В. Зхоимпульсные толщиномеры, М.: Машиностроение, 1980, 78-87, (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛ1ЦИНОМЕР (57) Изобретение относится к средствам неразрушаемого контроля изделий при одностороннем доступе к их поверхности. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины, Толщиномер формирует временные

Изобретение относится1к средствам неразрушающего контроля изделий при одностороннем доступе к их поверхности, Целью. изобретения является повышение точности измерения толщины.

Но чертеже показана структурная схема тслщиномера.

Толщиномер содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3 и формирователь 4 интервалов времени, генератор 5 счетных импу, ьсов, счетчик 6., счетчик 7, одновибратор 8; вход которого соединен с выходом формирователя 4 интервалов времени, второй одновибратор

9 и индикатор 10, подключенный к выходу счетчика б,. первый вход которо„„SU„, 15362ОЗ А 1 интервалы, длительность которых пропорциональна измеряемой толщине. Величина этих интервалов измеряется путем заполнения их счетными импульсами и суммируется в первом счетчике. Одновременно за каждый такт измерений формируегся эталонный временной интервал, длительность которого также измеряется путем заполнения счетными импульсами, Количество счетных импульсов фиксируется во втором счетчике, разрядность которого выбирается в зависимости от верхнего предела измерений, При переполнении второго счетчика процесс измерения заканчивается и с первого счетчика окончательный результат подается на индикатор. i ил.

ro соединен с выходом формирователя

4 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, вход одновибратора 8 соединен с выходом формирователя 4 интервалов времени, а его выход — с первым входом счетчика 7, выход генератора 5 счетных импульсов соединен с вторыми входами счетчиков 6 и 7, а выход одновибратора 9 — с третьими входами счетчиков 6 и 7 и входом синхронизатора 1, Ультразвуковой толщиномер работает следующим образом.

Синхронизатор 1 периодически запускает генератор 2 зондирунп их импульсов. Выходной импульс генератора 2 от каждого запуска н 1 буждает преобразователь 3, котор и из уча1536203

2hи

2йи — -- Г с о л

2 пл

50 ет в контролируемое изделие короткий ультразвуковой импульс. Ультразнуковой импульс, отразившись от противоположной поверхности изделия, принимается этим же преобразователем и преобразуется в электрический.

С помощью импульсов синхронизатора

1 (стартсигнал) и преобразователя

3 (стоп-сигнал) формирователь 4 интервалов времени при каждом запуске генератора 2 зондирующих импульсон вырабатывает на своем выходе прямоугольный импульс с длительностью где с — скорость распространения ультразвукового импульса в материале контролируемого из- 20 делия;

h< — толщина изделия, t

Длительность Тц измеряется квантованием счетными импульсами генератора 5, следующими с частотой fо, и результат каждого измерения (2йи т и и О с 0 н режиме сложения записывается в сче тчик 6.

Задний фронт импульса формирователя 4 запускает одновибратор 8 с управляемой длительностью выходного импульса. Одновибратор 8 на своем выходе формирует прямоугольный им35 пулЬс с длительностью

Л ас где а = 1 м — размерный коэффи40 циент.

Длительность с также измеряется квантованием счетными импульсами генератора 5, и результат каждого измерения в режиме сложения записыва- 45 ется в счетчик 7:

Такой периодический процесс запуска генератора 2 зондирующих им-пульсов, измерения длительностей

Т д и, суммирования результатов измерений н соответствующих счетчиках продолжается до переполнения счетчика 7, имеющего емкость 10 где г — целое положительное число, определяющее вес младшего разряда результат» измерения, Нри достижении в счетчике 7 числа

10 им вырабатывается импульс переноса, который запускает второй одновибратор 9. Выходной импульс одновибратора 9 запрещает работу синхронизатора 1. Измерение толщины изделия заканчивается, Содержимое счетчика 6, являющееся результатом измерения толщины изделия, выводится на индикатор 10 для регистрации.

Длительность импульса однонибратора 9, запрещающего работу синхронизатора 1, определяет время индикации результата измерения. Задний фронт импульса одновибратора 9 производит сброс содержимых в счетчиках

6 и 7, т.е. толщиномер приводится в начальное положение для нового измерения °

Таким образом, за одно измерение толщиномером число m сформированных и измеренных длительностей Т и (объем выборки измерения m) определяется из уравнения

2 r

m n =m ° -- — f = 10

О ас Р

m = --- — 10

2 о

Тогда результат измерения толщины, записанный в счетчик 6 и выводимый на индикатор 10, будет равен а ° с

И„ — — - m и = --- — 10

21 о г

= ah„l 0

Необходимая длительность выход-, ного импульса одновибратора 8 устанавливается перед измерением толщины изделия, при калибровке толщиномера с помощью меры толщины (эталонного образца), изготовленного из материала контролируемого изделия, Для этого преобразователь 3 устанавливается на поверхность меры толщины с паспортным значением h„ и регулировкой длительности выходного импульса одновибратора 8 добивак>тся показания на индикаторе 10 числа аЬM10, т.е. осуществляется традиционная методика калибровки ультразвукового толщиномера. В этом случае длительность л 2

С ас

Таким образ ом, уль тра з луковой толщиномер обеспечивает б< л. е нысо1536203 кую точность измерений за счет иссчетчик и индикатор, о т л и ч а ющ и Й с я тем,что, с целью повьпяения точности измерения, он снабжен

5 последовательно соединенными первым одновибратором, вход которого соединен с выходом формирователя интервала времени, вторым счетчиком и.вторым одновибратором, второй вход формирователя интервалов времени соединен с выходом синхронизатора, выход генератора счетных импульсов — с вторыми входами счетчиков, а выход второго одновибратора — с третьими вхо"

)5 дами счетчиков и входом синхронизатора. пользования статистического метода измерения и исключения зависимости результата измерения от изменения частоты следования счетных импульсов.

Формула изобретения

Ультразвуковой толщиномер,содержащий генератор счетных импульсов и последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, формирователь интервалов времени, первый

Составитель В. Кольцов

Редактор М.Бандура Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 100 Тираж 471 Подписное

Р"ИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, У..i. Гагарина,101