Ультразвуковой безэталонный толщиномер

СОЮЗ ООВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (21) (22

"« 6 ) (72) и А. (71) тут (3) 56) 2 по э у 1-.

«: .) 4 ъ :, :„; 4

1 „---«

1ч.- ;:@

«

-- Г

««« ««.„.

i . .yQ

«;«««« ..:

ГОСУДАРОТВЕНН11Й НОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ1-1ИЙ И ОТНЯТИЙ и АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3441 4 66 /1 8-2 8

20.03«82

30:1! 84. Бюл, Р 44

l1.В.Королев, В,Г,Шевалдыкин

F,Карпельсон

Ваучно-исслецонательский инстиинтр скопин

534«6:534,22:620.179.16(088.8) !. Авторское свидетельство СССР

8857, кл. 0 01 В 17/02, 197ч.

Ангорское свидетельство СССР дявк 14 33" 374/18-28, О! В 17/02, 1982 (прототип), ,,5l,.) (57, УЛЬТРАЗВУКОВОЙ БЕЗЭТАПОННЬП1

ТОПШ«1НОУЛР, содержаш-гй генератор зондируюд:их импульсон, подключенные к его выходу первыми входами первый и .:- орс. триггеры, первый преобразователь и усилитель-ограничитель, выходом подключенный ко второму входу первого -.ðèããåðà. второй преобразователь,. раэмеШенный на фиксированном расстоянии от первого, подключенный нходо;« ко второму преобразователю второй усилитель, выход которого соединен со вторым входом второго триггера, переключатель рода работ, преабраэонатег.-.ь масштаба времени, соединенный выходом с первым входом по-.леднего эадатчик коэффициента преобразования преобразователя

1< я иб 0 л е г

Е .— 1- l !!. т Г 1 I Q т г2 М л-.=-,не ° О = адат ч-.-<к еля масштаба

Н1 1-тeJ OH коз(2фицкента

Кт-;Цтлх .. ОЭ „ЗЯДЯт

;To2aáp;:.ýc2e2íIIë лре

Оор ст зовя" еля масшта—

::;кд:-.. по следое ерв.: <2< преобраí -«e и блока — е икениЫ т тт

ИЗОбрЕтЕНКЕ ОтпОС -......С;л, г::Х i:.- .: неразрушаюп,его ко:1троля ма. еpl;:

К ЗЦ2ЛКЙ И МОЖЕ . И: По.i :тЗ ОВ Я Ьс Я чльтрязвуково " "e 2- - то.. с. .- .-:. (<<ИНОМ(1 1 Р т:,тЛ, Известен Уяь-1: с<звУ<совор -2 г(О ННЫVT ТОЛШ-:<<ОСЛЕ T - Ja/ Е i21с<:Е,TI 1. 1 т ВтО(1011 УГ<Ь i P.=, . 11 тКОВЫ П-, C:Q ю . ЮГ<1.: (та «меШЕ!! Th Е iт 3 .il, т<ьт(л уг т<г <лтелт-. - T." а .!ктпттель, о

=„-ньгй .„-;.. .Opal . п(рво лу пь- - ту е ь н ь л 2< Q) i 0 (2< О; тг 2 T i i; l*- Г ,"..=;:-., ýâяте,дю,. <212вь1 .. .;: второи г OPhj с ОСЯ . !a 1h!2< (0(- Цттт,ст

-.OT!ДМ ", С С; В ..-.,1 ° с!J -. -„" — КП

СОЕ гтттн 2НН .:!JI e-, ВЬ<ХР т О " гЕНЕP а< 3 3 С <тдт.т. . тЮ(Цт.»Х ".м

" ОпйИНОМЕРЯ О <:1 ОH 3! тс: 1ттт-.. 2нтлтл в 1 З гтст :, Е,.(т-,,;.:, э-,.; ° гт<<;, т

В 2уттЛ Исобко 1ят О Л.-т(5<2,: т2111<2 . .1 !".

Ie ПВК2,,.,т .",,: ст<1<т г""- я К"".<;.--,: т;<а:г1 К-< П =..".::-т .—..: .,:::.,:::;.:..;=- i,l, ВОЛН 0,21-. Ь МЯЛ 1 ..:<-=;TС 2-:т -:;Я.:.

К ППЕДГ<Я. Я:.=Кто :, ; —..:.Ляе

Ввттстл —.дс ", °:а(т<т< ттс-: 2 т:гт; .-- т гт2тiттт

Т<е-.Iт- -(2r j2 h-И:.. -.- "-:к- OT:,; ттС;г,".

Ч Г1НЫИ,(О i=:Tapa".1 ;:ÇÛÕQ",: . <Е, т! С- -т пер (1(т: . 2 11(i кя!юче нный Eõapaì Ко l" ipa.-.,- .1рзобрязователю второй усилиге л ь, 111:<<1„-„кото рого сaepj. I!e н со вт oj2l»M Tiõiii",:;,:: !i1 îðî-0 триггера, пере— сс1юч яте il ь родя раоот, преобразователь .;:1с штаб Я =:ре чс .:к, "с22 „„.Нненный выход!:и .1 рв1п . входом п<2следнего,, за

1,:.тч::.-.:.к -созфф21111иентя преобразования

".p! Обо а тэ!Jà. ЕЛя МЯСШтаба яреМЕНК, ГЕН"-:.Ятa!i 0::ОРНЫХ НЯПРЯЯ<Егкй К КНДЧ< = . r О (2 .

3 ЯЦ Я-, т< и К I « ) Э ф ЬК Ц И Ст! l 1 Я вЂ” .<2 Е О б Р Я 3 Оз::l: ня пре:тбр Я 10 т;-.;:Я= л."я -:.=-са(т:. ба вр еВЬП 021НР:-.. — Б <лдс ., <1 Р ЯЬ:1Я ЕМО ГО

- 2pe «р;-. <и<21<2c:= p: . о,-;. и апряя<ения, Я ГЕ;:.e Pe ГО:2 О;,<2Ртль<Х Н Я. PRH Ål(èé Bhi:",т як Нет фун кцкк ...--тнхрониз ", òîð à, Б ,;il; „-С 1МС Стн 21 ПО,;a-тКЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧатЕзода >::бс ..:,2и.(атс р фиксирует ли,о "iо<ШН I г -: ".: Ня. либо скорость т-ттт т р я З т;утг;: т;са-< (2 т<яг(гт ИЗДЕ г(ия (2 1 тс

НЕPO(I"; т с<Я Лт(-.O:1ЩКНОМЕРЯ ЯВЛЯЮТСЯ

2 0 <2 Х С . т h! Ma C T L ::::. 1 (2 тгтЯ< ДЕ II КЯ В К ЗД e JIHH .г с 1. вс, н — <2бьемной и IQBepx

1.1,-") : Д 2;"Г л — Яe I =я i eМ

"-.-" 1- сз 3 3 У тк 0 в О м б с: з з т;1 и 01 M IO M

l:-- (1И" . e, C:i,,2P<ã!ЯИЕМ Гег<ЕРс<ТQD ЗОН

1<тлей я -"-<т,,л 1-.сов,, и т1ключенные i<

П Е 12 г а<МИ 1Х ОДЯМК .- ЕР ВЬГЙ И вЂ”,0<2Й тпи--г liû. ": .рези 1-.:Оеобвтазоватт, -„„;-!.l. 2ò1 —; —,-т2Я-.<-Ч (ит - Ь, ВЫХС.—.Одк.г юче н1-<ый-. ко «тстр",му входу

--" . ;-,о: 0 схоиг;epя, т-."ооок преобразоь -л.. - = зме(1:енныи чя фк:-

--,.0-:o; .Литель,. выход к(i".ñðîãî со=, - -;е:; . втор:..: входом ь.-оро1о триге;2,::,:.2еклют<Я- ел, 00да работ, пре2б Р,=:з01<;-. ге.гь мас ((л лба ЯРемени т сапервым xc îì пои озф(ициен т а пое об—

Я В ВЕ МЕ НК ВЬН!ОЛН ЕН з

-:lTe.: время-няпряя<е -веде1!Ня в I<",ядо "T . пОс ieдове!Тель

11268 но соединенных вторых преобразователя время-напряжение и блока возведения в квадрат, соответственно подключенных к выходам первого и второго триггеров, последовательно соединенных блока вычитания, входы которого соединены с выходами блоков возведения квадратного корня, выход которого является выходом задатчика коэффициента преобразования преобразователя мас- 10 штаба времени, первый вход переключателя рода работ подключен к выходу первого триггера, второй вход — к выходу генератора опорных сигналов, а выход — к второму входу преобразователя масштаба времени, выходом подключенного к индикатору.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового безэталонного толщиномера.

Толщиномер содержит генератор 1 зондирующих импульсов, подключенные к его выходу первыми входами первый

2 и второй 3 триггеры, первый преоб25 разователь 4 и усилитель-ограничитель 5, выходом подключенный ко второму входу первого триггера 2, второй преобразователь 6, размещенный на фиксированном расстоянии L от преобразователя 4 и имеющий контакт с той же, что и преобразователь 4 стороной изделия 7, подключенный входом к преобразователю 6 второй усилитель 8, выход которого соединен со вторым входом триггера 3, переключатель 9 35 рода работ, первый вход которого соединен с выходом триггера 2, второйс выходом генератора 10 опорных сигналов, преобразователь 11 масштаба времени, индикатор 12 и задатчик 4С

13 коэффициента преобразования преобразователя 11 масштаба времени, задатчик 13 коэффициента преобразования выполнен в виде последовательно соединенных первого преобразователя 45

14 время-напряжение и блока 15 возведения в квадрат, второго преобразователя 16 время-напряжения и блока 17 возведение в квадрат, соответственно подключенных к выходам 50 триггеров 2 и 3, последовательнс со» единенных блока 18 вычитания, входы которого соединены с выходами блоков

15 и 17 возведения в квадрат,и блоки

19 извлечения квадратного корня, вы- 55 ход которого, являющийся выходом задатчика 13 коэффициента преобразования, соединен с первым управляющим

14 4 входом преобразователя 11 масштаба времени, второй вход которого подключен к выходу переключателя 9 рода работ.

Толщиномер работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов

-короткими электрическими импуль .ами возбуждает преобразователь 4, который излучает в контролируемое иэделие 7 импульсы ультразвуковых волн.

Эти волны отражаются от противоположной поверхности изделия 7 (см, чертеж )и возвращаются на преобразователи 4 и 6, где они преобразуются в электрические сигналы. В момент посыпки в изделие зондирующего импульса генератор 1 запускает-также триггеры

2 и 3. Сигналы с преобразователей 4 и 6, усиленные соответствующими уси- . лителями 5 и 8, опрокидывают в исходное состояние соответствующие триггеры 2 и 3. В результате оба триггера формируют прямоугольные импульсы, длительности которых различны и равны временам пробега продольных ультразвуковых импульсов по иэделию.

Эти прямоугольные импульсы поступают на входы эадатчика 13 коэффициента преобразования преобразователя. Усилитель-ограничитель 5 имеет на входе ограничитель для защиты от мощных возбуждающих импульсов генератора 1.

Как видно.иэ чертежа, ультразвуковые импульсы, регистрируемые преоб разователями 4и б,проходят в изделии различные расстояния,, Очевидно, что для толщины Х контролируемого изделия 4 имеем где t„= 2Х11С и t = Х /С вЂ” времен2 2 ные интервалы, через которые излучеиный преобразователем 4 ультразвуковой импульс приходит на пьеэопреобразователи 4 и 6 ;

С вЂ” скорость распространения ультразвуковых волн.

Аналогично имеем для скорости С

С . (zl

1 2 2

На входы задатчика 13 поступают прямоугольные импульсы, длительности которых равны т. и 1 . В преобразователях 14 и 16 время-налряжение прошедшие прямоугольные импульсы.

1 .!

j (Составитель B. Гордиенко

Техред М. Пауль Корректор 0, Билак

Редактор А.Долинич

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Зака9 8679/Дб х ир аж 536 ПО дпи сн о е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретете и открытЖ

1!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/