Бесконтактный толщимер

 

gaик "Ф » . к .. .:" ° ск. Ф

Я вЂ” "-ЗФЖ о

ОПИСАНИЕ!

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцкалмстми вских

Реслублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.06.76 (21},й96935 ./25-28

2 (51) М. Кл, Ст 01 В 17/02 с присоединением заявки № 2163653/25-2

Гасударственный, иамитет

Саввгв Миниатрав СССР аа делам иэааретений и аткрытий (23} Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 24.02.78 (53) УЛК 531,717.11 (088.8) (72) Автор изобретения

Н, И. Бражников

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт Цветметавтоматика" (73) Заявитель

Ф (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР

Изобретение относится к области нераэрушаюшего контроля качества изделий.

Известно устройство, содержащее преобразователин, расположенные по разным сторонам материала,в котором производится двухсторонняя эхолокация материала и сравнение времен распространения эхо-сигналов с опорным эхо-сигналом jl), Недостатком такого устройства является низкая точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому ивМ жнню является бесконтактйый тоапцииомер фольги, содержащий излучатель и приемник ультразвуковых ка лебаний, размещаемые соосно друг другу в воздушном пространстве у ваЛков прокатного стана по разным сторонам фольги, генератор воэбуждаютцих импульсов, соединенный с излучателем; усилитель, подключенный к приемнику, и измерительно-регистрирующий блок f2/.

Недостаток этого устройства заключается в появлении погрешностей, воэникаюших при расположении приемника в непосредственной близости от валков стана с поступленяем на него акустических помех, вызванных деформацией металла и вибрацией механизмов.

Йля иовышения точности контроля предлагаемое устройство. снабжено подключенным к усилителю аттентоатором, эмиттерным nosropmreaew с регулятором постоянной составлятошей выходного сигнала, селектором с емкостным управляемым входом, сигнальный вход которого соединен с выходом эмиттерного повторителя, импульсным расширителем, вход которого подключен к генератору, а выход - к емкостному входу селектора и через резистор к коллектору, и дифференциальной цепью, вход которой соединен с коллектором селектора, а выхэд с иэмерительно-регистрирующим блоком. Прн этом импульсный расширитель выполнен в виде ждущего блокинг-генератора, в эмнттерную цепь которого параллельно подключены интегрирующая и реэисторно-стабилнтрэнная цепи, коллектор которогэ через дифференциальную цепь соединен с обмоткой генератора возбуждающих импульсов, выпэлненнэго пэ,схеме автоколебательнэго блэкинг-генератора, а емкостной вход селектора соединен сэ средней точкой реэисгорно-стебилигронной пепи.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит излучатель 1, 5 приемник 2 ультразвуковых колебаний, размещаемые соосно друг другу в воздушном пространстве у валков прокатного стана по разным сторонам фольги 3, генератор

4 возбуждающих импульсов, соединенный с щ излучателем 1, усилитель 5, подключенный к приемнику 2, подсоединенный к усилителю

5 агтенюатор 6, амитгерный повторитель 7 с регулятором 8 посгэянной составляющей выходного сигнала, транзисторный селектор

9 с емкостным управляемым входом 10, сигнальный вход которого подсоединен к выходу эмигтерн ого повторителя, импульсный расширитель 11, вход которого подключен к генератору 4, а выход - к емкостному 2о входу 10 селектора 9 посредством резистора 12 к коллектору, первую дифферен.циальную цепь 13, вход которой соединен с коллектором селектора 9 и измерительно-регистрирующий блок 14, подключенный к вы- 25 ходу дифференциальной цепи 13.

Импульсный расширитель 11 выполнен в виде ждущего блокинг-генератоэа 15 с .запараллеленными интегрирующей 16 и резисгорно-ста0илигрэнной 17 цепочками в 3о эмиттерной цепи, коллектор которого посредством второй дифференциальной цепи 18 соединен с обмоткой 19 генератора 4 возбуждающих импульсов, выполненного по схеме авгоколебагельного блокинг-генератора, а вход 10 селектора 9 соединен со средней точкой резисторно-сгабилигронной цепочки

17. Бюовая цепь импульсного расширителя

1 1 выполнена с регулируем oN активн ой составляющей ее сопротивления путем вве- 40 дения в нее переменного резистора 20.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Генератор 4 вырабатывает возбуждающие импульсы, поступаю1цие на излучатель 1, который посылает импульсы ультразвуковых колебаний через воздух,к контролируемой фольге 3. Пройдя через фольгу с амплитудным ослаблением, пропорциональным ее гол- >О шине, импульс через воздух поступает к приемнику 2, где преобразуется в электрический импульсный сигнал с несущей часто той, равной частоте ультразвуковых колебаний, Этог сигнал. затем поступает в усилитель 5, Импульсы, снимаемые с обмотки 19, поступают через вторую дифференциальную цепь 18 непосредственно На коллектор ждущего блокинг-генератора 15.

Последний запускается задним выбросом дифференцированных импульсов и вырабатывает мощные удлиненные импульсы селекции по окончанию действия каждого из импульсов автэколебательного блэкинг-генератора.

Импульсы селекции поступают на емкостной вход 10 селектора 9, на сигнальный вход которого подаются усиленные сигналы приемника с амиттерного повторителя. В селекторном каскаде происходит от деление информативного импульсного сигнала от реверберационных помех, обусловленных многократными отражениями излученнс

ro импульса между поверхностями излучател, приемника и контролируемого материала, а также от акустических помех, создаваемых прокатным станом.

При атом длительность импульсов селекции в блокинг-генераторе 15 устанавливается такой, чтобы задний фронт импульса соответствовал окончанию действия принятого информативного сигнала. Регулировка дли. гельнэсти осуществляется резистором 21 в базовой цепи блокинг-генератора.

Для получения импульсов селекции с пологими фронтами и стабильной амплитудой и устранения переднего выброса .дифференцированного импульса генератора в эмиггерную цель блокинг-генератора 15 введены интегрирующая 16 и параллельно ей реэисторно-сгабилитронная 1.7 цепочки. Съем импульсов с заданными параметрами селекции осуществляется со средней точки цепи 17.

Регулятор 8 постоянной составляющей выходного сигнала змиттерного повторителя 7 устанавливается в положение, при котором импульс селекции на селекторе 9 имеет амплитуду, меньшую амплитуды минимального выходного селектированного информативного импульса, соответствующего верхнему пределу измерения толщины фольги, При этом селектированный импульс ограничивается снизу.

Благодаря выполнению расширителя по схеме ждущего блокинг-генератора динамический диапазон изменения амплитуды выходного сигнала расширяется примерно в

1,5 раза, Селектированные импульсы подаются на дифференцирующую цепь 13, где восстанавливается их "нулевой уровень". Возникающий при укаэанном восстановлении передний выбоос импульса селекции имеет ма« лую амплитуду, не препятствующую информативнэй обработке полезного сигнала, поступающего в измеригельно-регистрирующий блок 14.

597926

Составитель И. Бадалян

Редактор Л. Батанова Техред Н, АндрейчукКоррект-.р Н. Ковалева

Заказ 1203/32 Тираж 872 П одпис í ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

< Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

И блоке 14 из поступающих импульсных сигналов формируется напряжение постоянного гока, по величине пропорциональное толщине контролируемой -;фольги.

Ф ормула изобретения

1. Бесконтактный толщиномер, содержащий излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, помещаемые соосно друг другу, генератор возбуждающих импульсов, смдинэнный с излучателем, усилитель, подключенный к приемнику, и измерительнорегистри- 1 руюший блок, o r л и ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений,,он снабжен подключенным к усилителю аттенюатором, эмиттерным повторителем с регулятором постоянной составляющей выход- ро

Ного сигнала, селектором с емкостью1 управляемым входом, сигнальный вход. которого соединен с выходом эмиттерного повторителя, импульсным расширителем, вход ко25 торого подключен к генератору, а выход— к емкостному входу селектора и через резистор к коллектору, и дифференциальной цепью, вход которой соединен с коллектором селектора, а выход с измерительно-регистрирующим блоком.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что импульсный расширитель выполнен в виде ждущего блокинг-ге- нератора, в эмиттерную цепь которого параллельно подключены интегрирующая и реэисторно-стабилитронная цепи, коллектор которого через дифференциальную цепь соединен с обмоткой генератора возбуждающих импульсов, выполненного по схеме автоколебательного блокинтгенератора, а емкостной вход селектора соединен со средней точкой реэисторно-стабилитронной цепи.

Источники информация, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

hh 393667, кл. Й 01 И 17/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

K 277265, кл. 4 01 17/02, 1968.