Патент ссср 200283

2О0283

Предмет изобретения

L (Фиг. 2

Сост7âèòñlb Г. Ф. Корчагина

Редактор A. И, 111иллер Тс рсд A. А. Камышиикова Корректоры: И. Л. Кириллова и М. П. Ромашова

Заказ 3070/5 Тираж 535 Подписное

Ц11ИИГ1И Коз!итста по дела!! изоорстений и открытий при Совете Миппстров СССР

Москва, Центр, гр. Серова, д. 4

Тииогр; фпя, пр. Сапунова, 2

0 — 30 измерять толщины порядка от 0,2 1ь11 и выше, при использовании диапазона частот

4 — 9 лггц.

И м п з 7 h c 61 I B c 7 0 T I I 0- A I o Q ) . I I P o D 3 I! II o c 0 H 3 Il P 5i)кения с генератора 1 (фиг. 1) поступают на пьезопреооразователь 2, погруженный в жидкость, которая С.7ухкит для создания акустического контакта между пьезопреобразователем и контролируемым изделие.l 3, например трубой. Второй пьезопреобразователь 4, также 10 питаемый от генератора 1, излучает ультразвук навстречу ультразвуку, проходящему от пьезопреобразователя 2. Резонансный импульс, возникающий в цепи генератора, усиливаегся усилителем 5 и регистрируется, например, 15 электронно-лучевой труокой б. Для отсчета толщины может быть применен, например, колебательный контур с градуированной пере. менпой индуктивностью.

При работе толщиномера в импульсно-резо- 20 нанспом режиме, когда длительность импульса ультразвуковых колебаний меньше времени пробега y .7hTDаз 3) ка DT из,.пз чаIОщего пьезопреобразователя 2 к пьезопреобразователю d, iioc.7e 1IHÉ HcII07b3% eTcB B качестве ппиемпи! а 25 ультразвуковь!х колеоа1!вIЙ, Отк 710чается От Генератора и присоединяется к усп.71ггелю. !г,оординатное устройство 7 обеспечивает зеркальную перестройку углсв с! и I3, под которыми и»правлены акустическ:1с осп преобразователей. 30

В и.,;мерсиоппом варианте ультразвукового измерения толщины с регистрацией резонансных явлений в столое жидкости, создаlощсй акустический контакт между пьезопрсобразователями и стенко изделия, координат 1ое устройство может быть значительно упрощено, если вместо второго пьезопреобразователя применить отражатель. Отражатель i»0IIceT быть изготовлен достаточно большим с тем, чтобы Ila него попадал и OTpa>«aлся назад уль-!развук при любом положении излучателя, а сам отражатель при движении излучателя будст неподвижен, как показано на фиг. 2, где излучатель посылает ультразвук под углом и на контролируемое изделие. OTpamel!ная под углом Р волна попадает на цилиндрический отражатель, ось которого совпадает с осью вращения излучателя, что обеспечивает воззращение ультразвука назад к излучателю по тому же пути.

Способ измерения толщин ультразвуковым импульсным резонансным толщиномером, содержащим генератор импульсов частотно-модулированных колебаний, излучатель и приемник колебаний, расположенные под углом к поверхности контролируемого изделия и блок регистрации резонанснь!х импульсов, отличи!Ои1ийся тем, что, с цель!0 расширения пределов измерения толщинамера, изменяют одновременно угол наклона излучателя и приемника к поверхности изделия, до получения требуемого предела измерения прибора, при тех же резонансных частотах колебаний.

2ОО283 союз 0оевтскиз

Сопиалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12Х11.1965 (№ 1017208/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29Х11.1967. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 29.1Х,19б7

Кл. 42k, 46/06

МПК G 01п

УДК 620.179.16 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

CCCP

Г.

1

В. С. Гребенник

- г. " /; . .. *

Центральный научно-исследовательский институт технологии ----и машиностроения

Автор изобретения

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕР EH ИЯ ТОЛ 1ЦИ Н УЛЬТРАЗВУКОВЫМ

ИМПУЛЬСНЫМ РЕЗОНАНСНЫМ ТОЛЩИНОМЕРОМ

Известны способы измерения толщин ультразвуковыми импульсными резонансными толщиномерами, содержащими генератор импульсов частотно-модулированных колебаний, излучатель и приемник колебаний, расположенные под углом к поверхности контролируемого изделия, и блок регистрации резонансных импульсов.

Предлагаемый способ отличается тем, что для изменения пределов измерения толщиномера изменяют одновременно угол наклона излучателя и приемника к поверхности изделия, до получения требуемого предела измерения прибора при тех же резонансных частотах колебаний.

Это позволяет получить различные диапазоны измерения толщин при тех же пределах изменения частот генератора.

На фпг. 1 изображена блок-схема с толщиномером для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — схема, иллюстрирующая предлагаемый способ при использовании иммерсиопного варианта ультразвукового измерения толщины.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Фазовая скорость нормальных волн зависит от произведения частоты ультразвуковых колебаний на толщину волноводного слоя и с увеличением угла падения возбуждающей волны на твердый слой фазовая скорость нормальных волн падает. Таким образом при увеличении угла падения от 0 и фиксированной толщине стенки изделия резонансная частота будет увеличиваться при возбуждении в стенке нормальных волн (волн Лэмба) первого и более высоких порядков. При углах падения ультразвукового луча более 30 (имеется в виду падение ультразвука из жидкости типа

10 воды на изделие из стали) в стенке изделия возникает антисимметричная волна Лэмба нулевого порядка, Прн резонансе на этой волне наблюдается обратное явление: с увеличением угла падения резонансная частота слоя

15 постоянной толщины уменьшается, что позволяет, перестраивая углы наклона пьезопреобразователей или пьезопреобразователя и отражателя с 0 — 30 на 30 — 40, изменять диапазон измерения толщин от значений 0,4 лтлт и

20 выше к значениям 0,1 л л — 0,5 .илт по стали при использовании одного диапазона дивиации частоты 4 — 9 лггт1, который может быть перекрыт без смены пьезопреобразователей, гератора и усилителя напряжения резонансов.

25 Кроме того, наклонное расположение пьезопреобразователей позволяет возбуждать резонанс в пластинах на поперечных волнах, скорость которых примерно в два раза меньше скорости продольных волн (для металлов) .

Зо Благодаря этому можно и при углах падения