Устройство для измерения толщины изделий

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

СоюЗ Советских

Социалистических

Республик (ll) 821160 (о1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04,02.70(21) 1394152/25 28 (5l) М. Кл.

G 01 В 15/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25,06,76Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 05.07.76

Гввударатввн чй аоматет

Сввата Мамавтрра СССР вв делам нзобрвтввнй

II вткрмтав (ЬЗ) УДК 531.7 7,, 1 1(088.8) Ф. И, Коломойцев, Н. П, Быстряков, Э. С. Кар

Е, М. Снежко, В. И. Хоменко и Ю (72) Авторы изобретения днепропетровский государственный уннверойвве им. 300летия воссоединения Украины с Россией - -, - ."=:-, / (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЙ

Известны устройства для измерения толщины плоских изделий, содержацдее г нератор СВЧ-колебаний, направленный ответвитель, датчик, включающий в себя две направленные антенны, обращенные к про тивоположным сторонам измеряемого иэделия, детекторную секцию и индикатор, включенный на выходе детекторной секции.

Предлагаемое устройство отличается от известного тек, что датчик выполнен на Y -циркуляторе, к двум смежным пле» чам которого подключены антенны, и устройство снабжено дополнительным Y -цир кулятором, одно. плечо которого. соединено с на раиленным ответвителем, а другое со свободным плечом "(«циркуля» тора датчика, .вторым направленным ответвителем, попку оченным к третьему плечу дополнительного g -циркулятора и соединенным со входом детекторной секции, фазовым модулятором; впткйченным меж» ду направленными ответвит злями и соединенным с индиклтор м, Это позволяет повысить точность измерений благодаря исключению влияния

2 поперечных перемешений движущихся и

1 делий на результат измерения, 1

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, Оно содержит генератор 1 сверхвыс кочастотных колебаний, согласующий элемент 2, направленнътй ответвитель 3 с согласованной нагрузкой 4, трехплечий циркулятор 5, трехплечий циркулятор 6 линзовую антенну 7, измеряемое издел е 8, линзовую антенну 9, направленный ветвитель 10 с согласованной нагрузк и

11, детекторнуюсекцию 12, согласо . ную нагрузку 13, фазовый модулятор 4, 1к логическую схему 15 и аналого-цифровой преобразователь 16 с индикатором, Устройство работает следующим обфа( зом, Электромагнитные СВЧ-колебания и генератора 1 проходят через согласую ий элемент 2, направленный ответвнтель с согласованной нагрузкой 4 (основно канал) и попадают в трехплечий цирку ятор 5, Далее они проходят .в трехплеч и

® циркулятор 6, и падают в линзовую ан3 тенну 7 и излучаются в свободное пространство. Отраженная от измеряемого изделия 8 волна проходит через антенну

7, трехплечий циркулятор 6, попадает в антенну 9 и вновь излучается в свободное пространство, Повторно отраженная волна проходит через антенну 9, трехплем чий циркулятор 6, трехплечий циркулятор

5, затем через направленный отаетаитель

10 (основной канал), детекторную сек» цию 12 и поглощается согласованной нагрузкой 13, Таким образом осуществляется пробег электромагнитной волны а основной цепи, чем достигается последовательное облучение измеряемого, иэде

\ лине

Определенная часть мощности от основного сигнала через направленный ответвитель 3, фазовый модулятор 14 и на.правленный ответвитель 10 (c согласованной нагрузкой 11) также проходит через детекторную секцию 12 и поглощается согласованной нагрузкой 13. Таким образом, происходит пробег волны в опорной цепи, Фазовый модулятор 14 обеспечивает фазоаую модуляцию опорного сигнала а определенных пределах.

В производстве прокатных изделий, например стального листа, его геометрический фактор обусловлен двумя причинами: изменением толщины листа нли же возникновением его смешения относите ио облучаюших антенн, При перемещении листа между антеннами общая длина пути электромагнитной волны в основной цепи не меняется, следовательно, не меняется и ее фаза отно сительно фазы опорного сигнала, В случае изменения толщины листа. меняется обшая,длина пробега вой»ы, а следовательно, и ее фаза в пределах *h V причем для + hf обязательно условие: 9„« %, 321160

В установившемся режиме работы с детекторной секции 12 снимается сигнал переменного тока 7g. с частотой мо дуляции f>, причем f äîäæíå быть максимально возможной, чтобу обеспечить условие „» «),, где т частота изменения толщины, Измерение толщины производится по параметрам модулятора 14, например по мгновенному значению напряжения под магничивания U п В момент совпаде» ния фаз основного и опорного сигналов, когда ток диода 3 = trlOA .. При этом логическая схема 25 пропускает мгно венное значение U п д на вход аналого !

1

Ф цифрового преобразователя 1 6 с индика» тором.

М

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины изделий, например проката, содержащее генератор СВЧ-колебаний, направленный

М ответвитель, датчик, включающий в себя направленные антенны, ебрашенние к про тивоположным сторонам измеряемого из» делия, детекторную секцию и индикатор, включенный на выходе детекторной секции, N о т л и ч а 1о ш e e с я тем, что, с целью повышения точности измерений, датчи«выполнен HQ Y -циркуляторе, к двум смежным плечам которого подключены антенны, и устройство снабжено дополнительним Y -ииркулятором, одно плечо которого соединено с направленным ответвите- лем 8 другое - co свободным плечом» циркулятора датчика, вторым направлен,ным ответвителем, подключенным к третьему плечу дополнительного Y -циркулятора и соединенчым со входэм детекторной секции, фазовым модулятором, включенным между .направленными ответвителями и соединенным c индикатором.