Бесконтактный ультразвуковой толщиномер
Патент 792073
Авторы
Бесконтактный ультразвуковой толщиномер
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ
< «792073 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 231274 (21). 208б528/25-28 с присоедммемиею заявки М (23) Приоритет—
Опубликовамо 301280 бюллетень Но.48
Дата опубликования описания 30.1280 (51)М, Кл. ,G 01 В 17/02
G 01 и 29/04„
Государственный комнтет
СССР но делам нюбретеннй н открытнй (53)УДК 531 717. 11(ОВВ. В) Б.A.Àãðàíàò, A.G.Ãîðäååâ, В.С.Скрипалев, Н.Н.Хавский и A.À.Èèëîâèäoâ (72) Авторы изобретеми я
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (МИСиС) и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт Цветметавтоматика (7! ) Заявители (54) БескОнтАктныИ УльтРАзВукОВОИ тОлЩинОмеР
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и касается ультразвуковых толщиномеров.
Известен ультразвуковой толщиномер, содержащий излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и индикатор 1).
Недостатком известного толщиномера является контактный ввод ультразвуковых колебаний в иэделие, что приводит в преждевременному износу излучателя и приемника, а также не позволяет контролировать концы изделия.
Известен также бесконтактный ульт- 15 развуковой толщиномер, содержащий . задающий генератор, соединенный через усилитель мощности с контуром ударного возбуждения и через конденсатор с повышающим трансформатором, выход 20 которого подключен к излучателю ультразвуковых колебаний, и последователт но соединенные приемник ультразвуковых колебаний, блок приема, преобразователь и инпикатор (2). 25
Недостатком известного толщиномера является невозможность контроля концов изделия.
Цель изобретения — контроль концов изделия.
Поставленная цель достигается тем, что бесконтактный ультразвуковой толщиномер снабжен блоком развязки, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний выполнены в виде одного обратимого электрОакустического преобразователя, один вход блока приема через блок развязки соединен с задаощим генератором, а другой — с выходом повышающего трансформатора и электроакустическим преобразователем.
На чертеже изображена блок-схема бесконтактного ультразвукового толщиномера.
Толщиномер содержит генератор 1 им,пульсов, усилитель 2 мощности,конденсатор 3, повышающий трансформатор 4, обратимый электроакустический преобразователь 5, измерительный блок б, преобразователь 7 и индикатор 8. Генератор импульсов имеет два выхода: один выход связан с усилителем 2 мощ" ности, другой — через блок развязки, состоящий из линии 9 задержки и гене.ратора 10 строба,соединен со входом 11 измерительного блока б. На выходе усилителя 2 мощности включен контур ударного возбуждения, образованный индуктивностью 12 и конденсатором 13.
792073
Толщиноцер работает следующим образом.
Генератор 1 возбуждает с помощью усилителя 2 Мощности и контура ударного возбуждения излучатель электроакустического преобразователя 5. Ло направлению к контролируемоглу изделию
14 воз буждаются продольные уль т раз вуковые колебания, создающие у границы изделия чередующиеся зоны повышенного давления и разря.кения. При толщинах изделия, меньших длины волны ультразвуковых колебаний, иэделие начинает вести себя как упругая оболочка, совершающая вынужденные колебания с час тотой заполнения ультразвуковых импульсов. На приемник ультразвуковых f3 колебаний приходят как отраженные, так и возбужденные контролируемым изделием 14 вторичные колебания. Их ам.плитуда прямо пропорциональна упругим постоянныгл и обратно пропорцио-. Я нальна. толщине контролируемого изделия. С увеличением толщины амплитуда вынужденных колебаний уменьшается.
В случае увеличения толщины контролируемого иэделия 14 до критической, при которой возбужденные колебания отсутствуют, информацию о параметрах изделия несут ультразвуковые колебания, отраженные от изделия. Для определения толщины изделия принятые отраженные и возбужденные ультразвуковые колебания селектирувтся, усиЛиваются и преобразуются в преобразователе 7 в постоянное напряжение, по величине которого определяют контролируемое значение толщины. З5
Использование одного обратимого электроакустического преобразователя требует разделения фазы излучения и приема колебаний во времени и в пространстве.Последнее достигается сокра- 40 щением длительности ультразвукового импульса так,что его время становится меньше времени пробега звука до конт- ролируемого изделия 14, и увеличением паузы настолько чу она становится 45 бсльше времени двойнОГО пробега зву-.. ка по этому пути.
Разделение фазы излучения и приема по времени осуществляется при по. мощи блока развязки. При этом импульс 30 генератора 10 строба присутствует в качестве коллекторнаго питания усилителя измерительного блока 6 лишь по окончании излучения и прихода отраженного ультразвукового импульса
HP приемник ультразвуковых колебаний, т.е. после запуска генератора 10 строба импульсом генератора 1, задержанного линией 9 задержки, Использование в предлагаемом толщиномере блока развязки и обратимого электроакустического преобразовате- ля расширяет область применения толщиномеров в различных фазах прокатки.
Отпадает необходимость отведения толщиномера в процессе заправки металла в прокатный стан, вследствие чего появляется возможность контролировать передний и задний концы прокатываемого металла, обычно обрезаемого в отходы.
Повышение выхода годного металла при этом может достигать 10Ъ. формула изобретения.
Бесконтактный ультразвуковой толщиномер, содержашщй задающий генератор, соединенный через усилитель мощности с контуром ударного возбуждения и через конденсатор с повышающим трансформатором, выход которого подключен к иэлучатеЛю ультразвуковых колебаний,и последовательно соединенные приемник ультразвуковых колебаний, блок приема, преобразователь и индикатор, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью контроля концов изделий, он снабжен блоком развязки, излучатель и Приемник ультразвуковых колебаний выполнены в виде одного обратимого электроакустического преобразователя, один вход блока приема через блок развязки соединен с задавшим генератором, а другой — с выходом повышающего трансформатора и электроакустическим преобразователем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 G 1968.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 277265, кл. 6 01 В 17/02, 1969, прототип).
792073
Составителв A. МакарОв
Техред Н. Ковалева Корректор Л. Иван
Редактор Г. Прусова г
Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
Заказ 9417/40 Тираж 801, Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5