Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер

 

Изобретение предназначено для исследования материалов, в частности металлов, с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повышение достоверности и точности измерения за счет исключения погрешности от нестабильности генератора счетных импульсов и машинной обработки результатов измерения. Для этого толщиномер снабжен устройством сопряжения, арифметическим устройством, переключателем рода работ и кварцевым генератором, причем выход устройства сопряжения соединен с одним из входов арифметического устройства, к другим из входов которого подключены выходы переключателя рода работ, а выход кварцевого генератора соединен с одним из входов цифрового блока. В режиме калибровки в толщиномере с помощью эталонного образца вычисляется поправочный коэффициент, который хранится в арифметическом устройстве. В режиме измерения каждый результат измерения уменьшается на этот поправочный коэффициент, что обеспечивает повышение достоверности и точности результатов измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИИ

„„SU „„1566212

Ol (51)5 G 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMNTET по изсВРетениям и откРитилм

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423834/25-28 (22) 11.05,88 (46) 23,05.90, Бюл ° 1Ф 19 (72) А.А.Белаш, Н,И,Бунаков, А.С,Коваль и И,Н.Ланренко (53) 531,717 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11> 326909, кл. G 01 N 29/04> l972

Толщиномер ультразвуковой ГСП УТ92П, Паспорт 0110Г.787.069ПС. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХОИИПУЛЬСНЫЙ

ТОЛЩИНОМЕP (57) Изобретение предназначено для исследования материалов, в частности металлов, с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повышение достоверности и точности изменения эа счет исключения погрешйости от нест аб иль но сти г енер атор а счетных импульсов и машинной обработИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины металлов с односторонним доступом, Целью изобретения является повышение достоверности и точности изме° рения толщины за счет исключения погрешности от нестабильности генератора счетных импульсов и машинной обработки результатов измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема толщиномера; на фиг. ? функциональные схемы цифрового блока

:и устройства сопряжения, Ультразвуковой эхоимпульсный тол- щиномер содержит ультразвуковой преобки результатон измерения, Для этого толщиномер снабжен устройстном сопряжения, арифметическим устройством> переключателем рода работ и кварцевым генератором, причем выход устройства сопряжения соединен с одним входом арифметического устройства, к другим входам которого подключены выходы переключателя рода работ, а выход кварцевого генератора соединен с одним из нходов цифрового блока, В режиме калибровки н толщиномере с помощью эталонного образца вычисляется поправочный коэффициент, который хранится в арифметическом устройстве. В режиме. измерения каждый результат измерения уменьшается на этот поправочный коэффициенT > что обеспечивает повышение достоверности и точности результатов иэ мер ения, 1 з, п. ф-лы, 2 ил, разователь !, соединенный с ним гене- © ратор 2 зондирущих импульсов > соеди- © 1 ненный с синхронизатором 3, последовательно. соединенные усилитель 4, формирователь 5, формирователь б М измерптельного стр оба, цифровой блок

7, с вторым входом которого соединен кварпевый генератор 8, устройство 9 сопряжения, арифметическое устройство

10 и переключатель 11 рода работ, подсоединенный к арифметиче скому у стройству 10, вход усилителя 4 соединен с ультразвуковым преобразователем

1, выход синхрониэ атор à 3 соедине н с вторыми входами формирователя 5, устройства 9 сопряжения и третьим входом, цифрового блока 7.

1566212

Последний содержит последовательное соединенные схему И 12 и четыре двоична-десятичных счетчика 13-16, а устройство 9 сопряжения содержит четыре пары последовательно соединен5 ных триггеров 17"20 и мульт* плексоров

21-24 соответственно, последовательно соединенные дешифратор 25 и ключ 26, а также генератор 27 функций, подключенный к управляющему входу дешифратор ра 25, Толщиномер работает следующим образом, Синхронизатор 3 передним фронтом запускает генератор 2 зондирующих импульсов и одновременно формирует стартовый импульс, поступающий на вход формирователя 6 измерительного строба, Генератор 2 зондирующих импульсов возбужда- 20 ет ультразвуковой преобразователь 1, ко торый через слой. контактной жидкости акустически связан с контролируемым изделием, Создаваемый преобразователем ультразвуковой импул с вводится в изде- 25 лке и, отражаясь от донной поверхности, вновь попадает на преобразователь 1, преобразуется в электрический импульс и поступает на усилитель 4. Усиленные им- пульсы поступают на вход формирователя

15, где онк преобразуются в прямоугольные, нормированные по амплитуде импульсы.

С выхода формирователя 5, импульсы поступают на один из входов формирователя 6 строба, который устанавливается в состояние "1" по переднему входу импульса синхронизатора 3 и в состоя,ние "0" — по переднему фронту первого отраженного от нлжней поверхности контролируемого иэделия импульса, Та- g0

-ким образом, на выходе формирователя

6 измерительного строба формируется прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна измеряемой толщине, С выхода формирователя 6 из- 45 мерительного строб а импульс поступает на один из входов цифрового блока

7, на второй вход которого поступают высокочастотные импульсы от кварцевого генератора 8 счетных импульсов, С цифр ов о ro блока 7, содержащего схему И 12, на которую подается сигналы от кварцевого генератора 8 и формирователя 6 строба, и четыре двоично-десятичных счет ыка 13-16 сигнал

55 поступает на триггеры j7-20 оператив ной памяти устройства 9 сопряжения. По команде синхронизатора 3 информация о текущем значении толщины перейксыBGeTcH от цифровогo блока 7 и .поступает на мУльтиплексоРЫ 2)-24 устрой ства 9 сопряжения и по команде генератора 27 функций, запускаемого синхронизатором 3, происходит дешифрация текущего значения толщины с помощью дешифратора 25 и через ключ 26 подается в регистры памяти арифмртического устройства 10. После записи пос- . ледне ro р аэряда текучего значения толщины сигнал с дешифратора 25 стирает запись в триггерах 17-20 в мультиплексорах 21 "24 это значение, и таким образом устройство 9 подготавливается к следующему циклу изменения, )

Калибровка проводится с помощью блоков 9-11 в совокупности с кварцевым генератором 8 и выполняется вручную перед началом измерений в следующей последовательности, Оператор при положении переключателя i! "Калибровtf к а с помощью кл ави атуры арифметич еского у стройств а 10 вру чную вводит з качение толщины калибровочного образца в регистр памяти устройства 10, задав после этого операцию Деление". После установки ультразвукового преобразователя 1 на контролируемый образец переключатель 11 переводится в положение "Измерение". При этом посредством устройства 9 вводится измеренное значение толщины в регистр памяти устройства 10, При переводе переключателя

11 в положение "Калибровка" выполняется о.перация деления, после чего вводится операция "Умножение на полученный коэффициент", Посде этого переключатель 11. переводится в положение пИэмерение, Таким образом, теперь каждое новое, поступающее с цифрового блока 7 через устройство 9 сопряжения числовое значение, соответствующее измеренной толщине, корректируется с высокой степенью точности арифметическим устройством 10, Использование предлагаемого толщиномера по сравнению с известным позволяет повысить точность кзмереьпля и достоверность контроля толщина изделий благодаря исключению погрешностл от нестабильности генератора счетных .импульсов и машинной обработки результатоц измерения, дает возможность

: выполнять статистическ:".е расчеты, необходимые при арбитрая.ном контроле, 5 15662

Формула изобретения

1. Ультр азвуковой зхоимпульсный толщиномер, содержащий re нер атор по cb

5 ледовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и ультразвуковой преобразователь, последовательно соединенные усилитель, формирователь, формирователь измерительного строба и цифровой блок, второй вход которого соединен с выходом синхроназатора H вторым входом формирователя измерительного строба, третий вход — с генератором, а вход усилителя соединен с ультразвуковым преобразователем, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности измерения, он снабжен устройством сопряжения, пе- 20 реключателем рода работ и арифметическим устройством, первый вход которого соединен с выходом устройства сопряжения, первый и второй входа которого соединены с выходами соответ- 25

12 6 ственно цифрового блока и синхронизатора, выхо переключателя род;: работ соединены с вторым и третьим вход гы арифметического устройства„а генер".тор выполнен кварцевым, 2. Толщиномер по и, 1, о т л ч ч аю шийся тем, что устройство сопряжения содержит генератор функций, етыре пары последовательно соединенных триггеров и мультиплексоров,.последо-: вательно ссединенные дешифратор и ключ, первые входы триггеров объединены и являются первым входом устройства сопряжения, вторые входы триггеров и вход генератора функций соединены между собой и являются вторым вхоцом устройства сопряжения, выходы мультиплексоров соединены с вхоцамн дешифратора, выход которого соединен в входами сброса триггеров и мультиплек=оров, выход генератора функций соединен с управляющим входом цешифратора, а выход ключа является выход и устрой— ства сопряжения, 156б212

Составитель В,Кольцов

Техред Л.Олийнык Корректор Т, Палий

Редактор Н,Бобкова — Подписное

--Тираж 478

Заказ 1215

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«А»

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у.п. Гагарина, 101