Патент ссср 174453

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцреалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18Л1.1963 (№ 819754/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 27,VIII.1965. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 9.Х.1965

Кл. 42s

42b, 12ов

МПК G 01Ь

G 01b

УДК 531.717.521:534,8 (088.8) Государственный комитет по делам изобРетений и откР тий СССР

Авторы изобретения

Заявитель

Ю. А. Нечаев, В. П. Власенко и Г. Е. Шевяков

Волгоградский научно-исследовательский институт технологии машиностроения

ВСЕСЬО» - 1

ИМПУЛЬСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕР

Подписная группа № 180

Изобретение относится к аппаратуре для измерения толщин с помощью ультразвука, преимущественно деталей из металла и пластмасс, при одностороннем доступе к объекту измерения.

Известны ультразвуковые толщиномеры, снабженные одним измерительным щупом и пьезоизлучателем, включенными на вход электронной измерительной схемы, и предназначенные для измерений при одностороннем доступе к объекту. Измерения производят по приему эхо-импульса в соответствии с предварительной настройкой аппаратуры по эталону.

Предлагаемый толщиномер содержит в измерительной схеме триггерный каскад, на входы которого включены генератор П-образных сигналов и щуп для приема эхо-импульсов, а на выход — мостовая измерительная схема со стрелочным индикатором. В результате повышаются точность и оперативность измерений, прибор более портативен, чем известные.

На чертеже показана принципиальная схема толщиномера.

Несимметричный мультивибратор 1 генерирует П-образные импульсы, частота следования которых регулируется потенциометром 2.

Импульсы проходят дифференциальный каскад 8 и 4, где преобразуются в кратковременные сигналы, поступающие через диод 5 на запуск генератора импульсов б, а через емкость 7 на запуск триггера 8.

Запуск генератора импульсов производится ,положительными, а триггера (через диод 9)— отрицательными импульсами, Элементы схемы подобраны таким образом, что отрицательные импульсы имеют постоянное опережение во времени относительно положительных импульсов. Это опережение находится в преде10 лах 20 мксек.

Генератор импульсов б выдает синхронно два отрицательных импульса. Один импульс— для возбуждения высокочастотного импульса в контуре, образованном дросселем 10, излу15 чателем 11 и емкостью 12; второй импульс— компенсирующий через емкость 18.

Толщиномер имеет один режим работы— однощуповой. Зондирующий и приходящий эхо-импульсы подаются на управляющую сет20 ку первого каскада усилителя 14. На антпдинатронную сетку этой лампы подается отрицательный компенсирующий импульс генератора импульсов б. Амплитуда и форма компенсирующего импульса подобраны таким об25 разом, что он запирает лампу 14 на время действия зондирующего импульса. Принятый эхо-сигнал после усиления в каскадах 15 и lб поступает на второй вход триггера 8 через диод 17. Отсечка шумов в приемном тракте

30 осуществляется диодом 18.

174453

Для того чтобы обеспечить четкое срабатывание триггера 8 эхо-сигналами от малых толщин, на первый вход триггера (диод 9) подается запускающий импульс, опережающий зондирующий на 20 мксек и соответствующий началу отсчета. Таким образом, П-образный импульс, получаемый на триггере, соответствует времени между зондирующим и первым эхо-импульсом, увеличенным на величину постоянного опережения (20 мксек).

Измерение энергии П-образного импульса триггера, а следовательно, и измерение толщины изделия, производятся мостовой схемой собранной на лампе 19.

Измерительный прибор 20 имеет шкалу от

3 до 60 мм. Установка нуля шкалы прибора осуществляется потенциометром 21 после закорачивания компенсирующего импульса переключателем 22, что обеспечивает прохождение зондирующего импульса и выработку триггером П-образных импульсов, равных времени опережения. Калибровка шкалы.осуществляется потенциометром 28 при разомкнутом переключателе 22. При измерении толщин изделий из материалов с различными скоростями проникновения ультразвука потенциометром 2 устанавливается соответствующая данному материалу и шкале частота следования импульсов синхронизатора.

Пьезоизлучатель толщиномера имеет известную конструкцию, применяемую для нормального ввода ультразвука. Толщиномер может быть настроен путем изменения индуктивности дросселя 10 в зависимости от области применения: либо для измерения толщины изделия из металла (на частоту 1,8 мгги), либо для измерения изделий из пластмасс (на частоту

0,5 мгги), Толщиномер позволяет производить измерения толщины изделий при одностороннем доступе к объекту измерения по первому эхосигналу. Прибор настраивается перед измерениями по эталонному образцу, и дальнейшие измерения могут производиться без изменения положения органов настройки путем прямого отсчета по стрелочному индикатору и сразу же после приложения измерительного щупа к объекту измерения.

Предмет изобретения

Импульсный ультразвуковой толщиномер, преимущественно для измерения толщины де20 талей из металлов и пластмасс, при одностороннем доступе к объекту измерения, содержащий высокочастотный излучатель, приемное устройство и электронную измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повы25 шения точности и оперативности измерения, а также обеспечения портативности измерительной аппаратуры, толщиномер содержит триггерный каскад, на входы которого включены . генератор П-образных сигналов и щуп для

ЗО приема эхо-импульса, а на выход — мостовая измерительная схема со стрелочным индикатором для прямого отсчета измеряемой величины без изменения органов настройки прибора при каждом последующем измерении,