Ультразвуковое устройство для контроля толщины изделий

Ультразвуковое устройство для контроля толщины изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р >970104 (ф q (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 29.03. 74 (21) 2010644/25-28

Р41М Кп з с присоединением заявки Мо

С 01 В 17/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301082.. Бюллетень Мо 40 (53) УДК 620.179..16(088.8) Дата опубликования описания 30.10.82 (72) Авторы изобретения

В.М.Морозов и В.И.Янковский

Томский ордена Октябрьской Революции и орде а

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M.Kèðoâà (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему KQHTpDJIlo ультразвуковым методом и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины движущихся изделий.

Известно устройство для контроля толщины изделий, содержащее электронный блок, пьезоэлементы, три акустических преобразователя и рефлектор (1).

Недостатком его является низкая точность измерения толщины иэделий, которая обусловлена зависимостью результата измерений от расстояния между преобразователями измерительного канала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля толщины изделий, содержащее два измерительных канала, каждый из.которых состоит иэ последовательно соединенных генератора зондирующих импульсов, преобразователя и селекторного усилителя, выход селекторного усилителя первого канала соединен с входом генератора зондирующих импульсов второго измерительного канала, компенсационный канал, состоящий иэ рефлектора и последовательно соединенных третьего генератора зон-, дирующих импульсов, третьего преобразователя и третьего селекторного усилителя, и измерительныи блок (2j.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения толщины изделий, обусловленная

1 температурной нестабильностью расстояния между преобразователями измерительного канала, а также расстояния преобразователя компенсационного канала от рефлектора.

Цель изобретения — повышение точ-ности контроля измерения толщины иэделия °

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено синхронизатором, выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов первого измерительного канала и входом третьего генератора зондирующего импульса, второй выход каж25 дого генератора зондиру их импульсов соединен с вторым входом соответ,.ствующего селекторного усилителя, а выходы селекторного усилителя второго измерительного канала и третьего селекторного усилителя соединены

970104

Формула изобретения

45 с первым и вторым входами измерительного блока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый измерительный канал, который состоит из последовательно соединенных первого генератора 1 зондирующих импульсов, преобразователя 2 и селекторного усилителя 3, второй измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных второго генератора 4 зондирующих импульсов, второго преобразователя 5 и второго селекторного усилителя 6, выход селекторного уси- лителя 3 первого канала соединен с входом генератора 4 зондирующих импульсов второго измерительного канала, компенсационный канал, состояций из рефлектора 7 и последовательно соединенных третьего генератора 8 зондирующих импульсов, третьего преобразователя 9 и третьего селекторного усилителя 10, и измерительный блок 11, и также синхронизатор 12, выход которого соединен с входом генератора 1 зондирующих импульсов первого измерительного канала и входом третьего генератора 8 эондируюцего импульса, второй выход первого генератора 1 зондирующих импульсов соединен с вторым входом первого селекторного усилителя 3, второй выход второго генератора.4 зондирующих импульсов соединен с вторым входом второго селекторного усилителя 6, .а второй выход третьего генератора 8 зондируюцих импульсов с вторым входом третьего селекторного усилителя 10, кроме того, выходы второго селекторного усилителя 6 второго измерительного канала и третьего селекторного усилителя 10 соединены с первым и вторым входами измерительного блока 11.

Устройство работает следуюцим образом.

Перед началом контроля рефлектор

7 устанавливают на расстоянии 0 от преобразователя 9, равном расстоянию между преобразователем 2 и преобразователем 5. Синхронизатор 12 периодически запускает генератор 1 зондирующего импульса первого измерительного канала и генератор 8 эоФдирующего импульсов компенсационного канала. Генераторы 1 и 8 возбуждают ультразвуковые колебания в преобразователе 2 и преобразователе 9. Ультразвуковые колебания отражаются от контролируемого изделия 13 и от рефлектора 7. Принятый и усиленный эхосигнал подвергается в усилителях селекции с целью исключения многократногО отраженных зхо-импульсов, второй, селекторный вход усилителя, управляется стробом соответствующегс генератора. зондирующих импульсов.

Сигнал с выхода усилителя 5 запускает генератор 4 эондируюцих импульсов второго измерительного канала, а импульс с выхода третьего усилителя

10 запускает измерительный блок 11, который может быть выполнен, например, в виде RS-триггера. Эхо-сигнал второго измерительного канала, обработанный аналогично эхо-сигналу в

10 первом измерительном канале, появляется на выходе усилителя б и поступает на второй вход измерительного блока 11. Задержка выходного сигнала усилителя б по отношению к импульсу

35 синхронизатора благодаря последовательному запуску генератора 1 и генератора 4 пропорциональна расстоянию 1 -1, где 1„ — толщина контролируемого иэделия. Задержка выходно20 го импульса усилителя 10 пропорциональна 1 . Измерительный блок 11 .проиэводйт .во временном масштабе операцию вычитания 1 †(1о-1 х). В результате на его вйходе формируется импульс, длительность которого пропорциональна 1 - толщина контролируемого изделия. Этот результат не зависит от нестабильности расстояния 1р, которая появляется при контроле, например, горячих иэделий.

Что касается паразитной задержки, возникающей при запуске генератора

4 и могущей дать систематическую погрешность измерения толщины, то она может быть устранена введением в генератор 8 постоянной задержки.

Таким образом, в описанном устройстве благодаря независимости периода повторения зондирования от расстояния между преобразователями и пред40 ложенным связям между известными блоками достигается повышение точности измерения толщины изделий.

Ультразвуковое устройство для контроля толщины изделий, содержащее два измерительных канала, каждый из которых состоит иэ последователь50 но соединенных генератора зондирующих импульсов, преобразователя и селекторного усилителя, выход селекторного усилителя первого канала соединен с входом генератора зондирующих импульсов второго измерительного кайала, компенсационный канал, состояций иэ рефлектора и последовательно соединенных третьего генератора зондирующих импульсов, третьего

60 преобразователя и третьего селекторнОго усилителя, и измерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено синхронизатором, 65 выход которого соединен с входом

970104

Составитель 10.Базилевич

Техред Т.Маточка, Корректор Г.Решетннк

Редактор С.Тараненко

Заказ 8368/47 Тираж 614 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 11ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генератора зондирующих Импульсов первого измерительного канала и Входом третьего генератора зондирующего импульса, второй выход каждого генератора зондирующих импульсов соединен с вторым входом соответствующего селекторного усилителя, а выходы селекторного усилителя второго измерительного канала и третьего селекторного усилителя соединены с ф" первым и вторым входами измерительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9394657, кл. G 01 В 17/02, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР

1393667, кл. С 01 N 29/00, 1973 (прототип).