Ультразвуковой толщиномер

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины изделий ультразвуковым методом при одностороннем доступе к их поверхности. Цель изобретения - повышение надежности измерения за счет автоматической блокировки ложного измерения. Для этого в толщиномер введены два одновибратора. Первый одновибратор осуществляет контроль наличия эхо-сигнала от противоположной поверхности изделия и дает разрешение на измерение в толщиномере. В случае отсутствия эхо-сигналов он блокирует работу счетчиков. Второй одновибратор обеспечивает необходимую паузу между двумя измерениями и приводит в состояние готовности всю схему толщиномера перед каждым измерением. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4499389/25-28 (22) 31.10.88 (46) 23.09.90. Бюл. № 35 (72) Д. Д. Балданов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское с в идет ел ьств о С С СР № 1293488, кл. G Ol В 17/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1188533, кл. G 01 В 17/02, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛ Щ И НОМЕР (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины изделий ультразвуковым методом

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины изделий ультразвуковым методом при одностороннем доступе к их поверхности.

Цель изобретения — повышение надежности измерения за счет автоматической блокировки ложного измерения.

На чертеже изображена структурная схема ультразвукового толщиномера.

Толщиномер содержит последовательно электроакустически соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 3 и усилитель-формирователь 4, первый счетчик 5, последовательно соединенные второй счетчик 6, регистр 7 хранения и индикатор 8, генератор 9 счетных импульсов, задатчик 10 кода, первый 1 и второй 12 одновибраторы, выход задатчика 10 кода подключен к информационному входу второго счетчика 6, выход усилителя-формирователя 4 подключен к входу разрешения счета первого счетчика 5, к входу первого одновибратора 1

„„яц „„1594351 (51)5 G 01 В 17/02 при одностороннем доступе к их поверхности.

Цел ь изобретения — пов ышение надежност и измерения за счет автоматической блокировки ложного измерения. Для этого в толщиномер введены два одновибратора. Первый одновибратор осуществляет контроль наличия эхо-сигнала от противоположной поверхности изделия и дает разрешение на измерение в толщиномере. В случае отсутствия эхо-сигналов он блокирует работу счетчиков. Второй одновибратор обеспечивает необходимую паузу между двумя измерениями и приводит в состояние готовности всю схему толщиномера перед каждым измерением. 1 ил. и к вычитающему входу второго счетчика 6, выход первого одновибратора 1 подключен к V-входам подготовки приема информации первого 5 и второго 6 счетчиков, вход второго одно в иб ратора 12 подкл ючен к в ых оду второго счетчика 6, выход — к R-входу первого счетчика 5, к входу установки информации второго счетчика 6 и к входу синхронизатора 1, счетный вход первого счетчика 5 подключен к выходу генератора 9 счетных импульсов, а выход — к информационным входам регистра 7 хранения.

Толщиномер работает следующим образом.

Синхронизатор 1 периодически запускает генератор 2 зондирующих импульсов. Выходной импульс генератора 2 от каждого запуска возбуждает преобразователь 3, который излучает в контролируемое изделие короткий УЗ-импульс. Последний, отразившись от противоположной поверхности изделия, принимается этим же преобразователем 3 и преобразуется в электрический.

С помощью импульсов синхронизатора !

1594351

10

25 (старт-сигнал) и преобразователя 3 (стопсигнал) усилитель-формирователь 4 выраба.гывает на своем выходе прямоугольный им2h пульс с длительностью Tp — c, где с — скорость распространения ультразвукового импульса в материале изделия; h — толщина изделия. Задний фронт этого импульса запускает первый одновибратор 11, на выходе которого устанавливается логический сигнал высокого уровня, разрешающий работу счетчикам 5 и 6.

Первый одновибратор 11 вырабатывает на выходе логический сигнал высокого уровНя только тогда, когда преобразователь 3 принимает отраженный от противоположной

)поверхности изделия УЗ-импульс, служащий усилителю-формирователю 4 стоп-сигналом

11ля формирования импульса с длительностью Ть. При этом одновибратор 11 имеет следующую особенность в работе. При периодическом, с частотой работы синхронизатора 1, формировании импульсов с длительностью Т он постоянно поддерживает на своем выходе логический сигнал высокого уровня. При отсутствии за период зондирования запускающего сигнала (отраженный

УЗ-импульс) одновибратор 11 переходит в устойчивое состояние с низким уровнем и запрещает работу счетчиков 5 и 6. В этом случае длительность выходного сигнала одновибратора 11 от последнего запуска устанавливается чуть более периода следования зондирующих импульсов. Таким образом, одновибратор 11 в толщиномере служит блоком контроля приема преобразователем 3 импульса, отраженного от противоположной поверхности изделия. В качестве такого одновибратора может быть использована микросхема К155АГЗ.

После получения разрешения на работу счетчиков 5 и 6 от одновибратора 11 дли тельность Т каждого импульса усилителяформирователя 4 измеряется квантованием счетными импульсами генератора 9 (например, кварцевого), следующих с частотой fo, 2h и результат n =T fo= fo записывается с в счетчик 5 в режиме сложения. В толщиномере параллельно работе счетчика 5 производится подсчет числа сформированных импульсов с длительностью Т в счетчике 6

ac в режиме вычитания, начиная с числа

2fo записанного в этот счетчик от задатчика 10 кода, где a=1 м — размерный коэффициент; r — целое положительное число, определяющее точность и вес младшего разряда результата измерения. Причем счет числа импульсов в счетчике 6 осуществляется по их заднему фронту, т. е. после полного измерения длительности Т каждого из них в счет30

55 чике 5. А число

aclOr в задатчик 10 кода

1fo заносится перед измерением толщины изделия.

Такой периодический процесс запуска генератора 2 зондирующих импульсов измерения длительностей Ти в счетчике 5 квантованием импульсами генератора 9 и подсчет числа измеренных длительностей Т> в счетчике 6 в режиме вычитания продолжается до достижения в последнем счетчике нулевого состояния, т. е, в толщиномере произвоaclOr дится — -кратное измерение длитель2fo ности Т».

При достижении нулевого состояния счетчик 6 вырабатывает импульс заема, который переписывает содержимое счетчика 5 в регистр 7 хранения и запускает одновибратор 12. Последний формирует на своем выходе прямоугольный импульс низкого уровня. Выходной импульс одновибратора 12 дает запрет на работу синхронизатора 1.

Измерение толщины изделия заканчивается.

Содержимое регистра 7 хранения, являющееся результатом измерения толщины изделия, выводится на индикатор 8.

Индикатор 8 регистрирует число ас10г aciOr 2h

® ь = — ТДо== — .— f o =ah 10 г.

2(о " 2/о с

Требуемая размерность результата измерения (см. мм и т. д.) обеспечивается переносом запятой в индикаторе 8.

Длительность выходного импульса одновибратора 12 определяет время индикации результата N> измерения в толщиномере.

По истечении времени индикации на выходе этого одновибратора устанавливается вновь логический сигнал высокого уровня. Задний фронт импульса одновибратора 12 производит сброс содержимого счетчика 5 (очистка счетчика от результата предыдущего изас10г мерения толщины) и перепись числа

2/о от задатчика 10 кода в счетчик 6. Так счетчики приводятся в начальное положение.

Кроме того, логический сигнал высокого уровня с выхода одновибратора 12 дает разрешение на работу синхронизатора 1 для нового измерения толщины изделия.

После снятия преобразователя 3 с поверхности изделия прекращается прием ультразвукового импульса, отразившегося от противоположной поверхности. В усилитель-формирователь 4 перестает поступать стоп-сигнал, он прекращает формирование импульсов с длительностью Тп. В этом случае кода отсутствует периодическое подтверждение приема стоп-сигнала, одновибратор переключается в устойчивое состояние с низким уровнем выходного логического сигнала.

1594351

Формула изобретения

Составитель В. Белозеров

Редактор Н. Бобкова ТехредА. Кравчук Корректор М. Кучерявая

Заказ 282! Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытпям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Этот сигнал закрывает счетчики 5 и 6 — в толщиномере блокируется ложное измерение.

Кроме блокировки ложного измерения, в толщиномере также сохраняется результат последнего измерения после снятия преобразователя 3 с поверхности изделия, что требуется при контроле толщины изделий в труднодоступных местах.

Ультразвуковой толщиномер, содержащий последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь и усилитель-формирователь, первый счетчик, последовательно соединенные второй счетчик, регистр хранения и индикатор, генератор счетных импульсов и задатчик кода, выход которого подключен к информационному входу второго счетчика, выход усилителя-формирователя подключен к вычитающему входу второго счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения, он снабжен первым и вторым одновибраторами, вход первого одновибратора подключен к входу разрешения счета первого счетчика и к выходу усили10 теля-формирователя, выход — к V-входам подготовки приема информации первого и второго счетчиков, вход второго одновибратора подключен к выходу второго счетчика, выход — к R-входу первого счетчика, к входу установки информации второго счетчика и

15 входу синхронизатора, счетный вход первого счетчика подключен к выходу генератора счетных импульсов, а выход — к информационным входам регистра хранения.