Ультразвуковое устройство для измерения толщины объектов

 

ЯХТ» а. г

1

011и » vly

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских Республик (><) 485377

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17,12.71 (21)1725606/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.75 Бюллетень № 35 (51) М. Кл. Q 01 тт 29/04

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзабретеннй н открытий (53) УДК 620. 179.. 16{088.8) (45) Дата опубликования описания19 у 5 (72) Автор изобретения

H. И. Бражников (71) заявитель Всесоюзный -цдУчно-исследовательский и констРУктоРский институт 11ветметавтоматика е (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙС ТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛШИНЫ ДВИЖУШИХСЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля и может быть испопьзовано в системах автоматического регупирования прокатных станов.

Известно ультразвуковое устройство дпя измерения параметров движущихся обьектов, содержашее генератор сепектируюших импупьсов, регистрирующий блок и генератор возбуждающих импульсов с подключенными к нему двумя эхо-покационными каналами, состоящими каждый из последовательно соединенных акустической приемно-изпучаюшей гоновки, блока временной селекции, формирукццего каскада и времяизмеритепьного блока, и дополнительным канапом, состояшим из эпектроакустически поспедоватеньно соединенных излучателя, приемника и усшштепя, подкпюченного к управпяелтол1у входу, ен, ра тора

В известнол1 устройстве необходимо нос Iîÿíío симме 1рировать эко-покационные кацапы цри конебаниях траектории движения контропируел101О обьекта, например заготовки проката, что усложняет аппаратуру, а при оыстропеременных изменениях траекторий приводит к значительному снижению точности контроля.

Предложенное устройство отличается тем, что оно снабжено блоком вычитания, выходы которого соединены с регистрирую-. ц1им блоком; входы — с времяизмеритепьными блоками, а головки эхо-покационных каналов асимметричны относительно оси, совпадающей со средней траекторией движения обьекта с асимметрией1, превышающей сумму максимального значения фпуктуации траектории и поповины максимапьного размера обьекта.

На чертеже показана блок-схема предпоженного устройства.

Устройство содержит акустические нрие ..o-изпучаюшие головки 1, 2 эхо-покационных каналов; импульсный генератор

3, контропируемый обьект 4, бноки 5, 6 временной сенекции, форл1ируюшие каскады

7, 8, врел1яизмеритепьные блоки 9, 10, генератор ) 1 сенекторных ил1пупьсов, изпучатепь 1 2 и приемник 1 3 допопнитепь, Hol о кана11а, усинитепь 1 4, формируюший

485377

Нормализованные импульсы, соответствую щие мол ен"àì приема эхо-сигналов, поступяк>т ия входы времяизмерительных блоков 9 (I 10, открывая их. На другие входы эгих блоков поступают закрывающие их ил(пульсь(с выходя формирующего ляскаия 15.

Выходные сигналы времяизмеритепь-! иых блоков, пропорциональные разности л(ежд временем распространения импульсов в дополнитеllbHofvi канале между гоиовкями и временем распространения упь (рязвукового c(il нала в эхо-локациониых к>п(апях, подаются HA входы блока 16 вычит I!II>II, подклк>чениого к реI истрируюи(г му блоку 17.

Лкусч ические головки 1 и 2 размещены относительно средней траектории движеи(1)l кг>пч«юлируемого обьектя с зядяи40

50 каскад 15, блок 16 вычитания и регистрирующий блок 17.

Импульсный генератор 3 вырабатывает возбуждающие электрические импульсы, которые с раздельных его выходов поступают на акустические головки 1 и 2 эхо»

-локационных каналов и излучатель 12, излучающие в акустически проводящую среду, например воздух, ультразвуковые импульсы, Импульсы головок 1 и 2 на- 10 правляются к объекту 4 с разных его сторон, а от излучателя 12 мимо объекта ,— к приемнику 13. При этом излучатель

12 и приемник 13 располагаются в одной плоскОсти с плОскостями ОснОВных Голо 15 вок 1и2.

Электрический импульсный сигнал приемника 13, преобразованный им из принятого ультразвукового импульса, через усилитель 14 и формирующий каскад 15 пода- 20 ется на управляемый вход импульсного генератора и синхронизирует его с периодом, равным времени распространения ультразвука по воздуху между акустическими головками. 25

Ультразвуковые импульсы, излученные

l оловками 1 и 2, достигнув контролируемого объекта, отражаются к этим головкам и преобразуются в электрические им1 иульсы. Последние поступают в блоки 5 30 и 6 временной селекции, управляемые импульсами селекторного генератора 1 1, где отделяются от возбуждающих импупьcGB импульсного генератора 3 и поступал>т затем на формирующие каскады 7 и 35

8. ной асимметрией. Эта асимметрия уста- (! навливается таким, образом, чтобы врел(я распространения эхо-сигнала во втором канале пдат@яйно превышало время прямого распростраиения сигнала в дополнительном канале. Это Обеспечивается в том случае, если величина асимметрии будет равна или больше суммы половины максимального измеряемогО ..раэл>(ера.: обьекта и максимальной флуктуации траектории его движения.

При выполнении этого условия разность временных интервалов прямо пропорциональна размеру обьекта и обратно пропорциональна скорости ультразвука. Показания регистрирующего блока пропорциональны отношению суммы этих интервалов к периРду их следования, который обратно пропорционален скорости ультразвука в воздухе.

Поэтому показания регистрирующего блока прямо пропорциональны контролируемому размеру обьекта в направлении излучения-приема ультразвуковых колебаний и не зависят от скорости их распространения.

Предмет изобретения

Ультразвуковое устройство для измерения толщины движун(ихся обьектов, содержащее генератор селектируюгцих импульсов, регистрирующий блок и генератор возбуждающих импульсов с подключенными к нему двумя эхо — локационными кяналал(и, состоящими каждый из последовательно соединенных акустической приемно-излучающей головки, блока врал енной селекции формирук>щет о каскада и время— измерительного блока, и дополнительным каналом, состоящим из последовательно соединенных электроакустических излучателя, приемника и усилителя, подключенного к управляе(IGI Iy входу генера горя, отличающееся le(I, чтос целью повышения точности, оно снабжено блоком вычитания, выходы которо(о соединены с регистрирующим блоком, входы —. с времяизмерительиыми блоками, à I оловки эхо-локяционных каналов асимметричны ОтноситеJIEЛ(0 оси, GGBII>J((ñl(ои, ей со средней траекторией движения обьек(» с

>асимме(«>ней, (гревышяк>щей сумму л(аксимяпьно(о значения флуктуации траек (Ории и половин(» л(аксимялвног о размера >г>ьектя.

485377

Составитель 1 Кесоян

Редактор В.Дибобес Техред ц.г ек,,е ов

КоРРектоР Д 0Рдонн

Изд. И (Щ Тирад 902 Подписное

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

ЦШШПП Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, il3035, Раушская наб., 4