Ультразвуковой резонансный толщиномер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.VI1.1965 (№ 1016893/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.XII.1967. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 26.II.1968

Кл 42k, 46/06

МПК б 01п

УДК 620.179.163.08(088.8) комитбт по декам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения В. И. Иванов, В. Н. Кочетов, Л. И. Трахтенберг и В. И. Щербаков

Заявитель

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР

Известны ультразвуковые резонансные толщиномеры, содержащие два высокочастотных генератора, пьезопреобр азов атель, поочередно подключаемый коммутатором к генераторам, усилители, блок формирования

:стробирующего импульса, счетчик импуль,сов, управляемый стробирующими импульсами.

Предложенный ультразвуковой толщиномер отличается тем, что в нем установлены механизм для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном поверхности контролируемого изделия, и измеритель этого перемещения, преобразующий его линейную величину в импульсы напряжения, поступающие в счетчик и на коммутатор, переключающий генераторы при возникновении резонанса.

Такое исполнение позволяет повысить точность при измерении малых толщин.

На чертеже изображена схема ультразвукового резонансного толщиномера.

Толщиномер включает в себе пьезопреобразователь 1, поочередно подключаемый к высокочастотным генераторам 2 и 8, блок 4 формирования стробирующего импульса, реле 5 сброса, счетчик б импульсов, управляемый стробирующими импульсами. Пьезопреобразователь связан с механизмом 7, выполНенным в виде кулачкового вала и штока, служащим для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном поверхности контролируемой детали 8, и приводимым в движение электродвигателем 9. Измеритель перемещения выполнен в виде магнитного диска 10 и считывающей головки 11, преобразующей угол поворота кулачкового вала в импульсы напряжения, поступающие в счетчик б. Коммутатор 12 переключает генераторы при возникновении резонанса.

На пьезопреобразователь, который находится в начальном, например, верхнем по отношению к контролируемому изделию положении, подается напряжение от генераторов

2 частотой f>. Одновременно пьезопреобразователь перемещается под действием механизма 7. Величина перемещения датчика измеряется с помощью магнитного диска, снимается считывающей головкой, усиливается усилителем 13 и поступает в формирующее устройство 14, которое преобразовывает его в серию импульсов, причем число импульсов равно числу его периодов, пропорционально перемещению пьезопреобразователя. Импульсы поступают на вход селектора 15, ко. торый пропускает их на счетчик импульсов тогда, когда на второй вход селектора подан стробирующий импульс, вырабатываемый

30 блоком формирования стробирующего им207456

3 пульса. При движении датчика относительно изделия при- определенной толщине слоя жидкости d> наступает резонанс электромеханической колебательной системы на частоте f>. В момент резонанса амплитуда напряжения на контуре генератора 2 резко меняется. Изменение амплитуды напряжения детектируется, обостряется и полученным импульсом запускается формирователь стробирующего импульса.

С выхода блока формирователя стробирующего импульса подается напряжение на переключатель частот, который разрывает цепь питания генератора 2 и подключает питание к генератору 8 так, что на пьезопреобразователь подается напряжение частоты f с этого генератора. Одновременно с переключением генераторов на селектор подается стробирующий импульс и селектор пропускает импульсы из формирующего устройства на счетчик импульсов.

При дальнейшем движении пьезопреобразователя при определенной толщине слоя жидкости d> наступает резонанс электромеханической системы на частоте f .

Резонансный импульс поступает в блок формирования стробирующего импульса, с выхода которого импульс поступает в переключатель частот. Переключатель разрывает цепь питания генератора 8 и подключает питание к генератору 2. Одновременно обрывается стробирующий импульс, который подавался на селектор импульсов. Число импульсов, поступивших в счетчик импульсов, пропорционально величине перемещения датчи4 ка между состоянием резонанса для каждой из частот, а величина перемещения датчика пропорциональна измеряемой толщине.

Диск 1б воздействует на контактный выключатель во время обратного хода пьезопреобразователя. Реле сброса сбрасывает показание со счетчика импульсов, подготавливая его к новому циклу измерения, и отключает блок формирования стробирующего

10 импульса от генератора 2 во время обратного хода пьезопреобразователя.

В тот момент, когда пьезопреобразователь займет верхнее положение, диск 16 отходит от контактного выключателя 17, который вы15 ключает реле сброса, и схема готова к новому циклу измерений.

Предмет изобретения

Ультразвуковой резонансный толщиномер, 20 содержащий два высокочастотных генератора, пьезопреобразователь, поочередно подключаемый коммутатором к генераторам, усилители, блок формирования стробирующего импульса, счетчик импульсов, управля25 емый стробирующими импульсами, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности при измерении малых толщин, в нем установлены механизм для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном

30 поверхности контролируемого изделия, и измеритель этого перемещения, преобразующий его линейную величину в импульсы напряжения, поступающие в счетчик и на коммутатор, переключающий генераторы при возник35 новении резонанса.

207456

Составитель Г. Корчанина

Редактор T. В. Данилова Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Т. Д. Чунаева и С. А. Башлыкова

Заказ 46/1 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2