Способ измерения толщины слоя в многослойном изделии

(72) Авторы нэебветеввя

И.Г. Корицкий, В.A. Гордиенко и С еН. Войтенко

Харьковский авиационный институт (7! ) Завввтель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЦИНЫ СЛОЯ

8 МНОГОСЛОЯНОМ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть и польэовано при измерении толщины слоя в многослойном изделии.

Известен способ измерения толщины слоя, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом изделии, измеряют разность частот между резонансными частотами. и по ней судят о толщине

1Е слоя, О1.

Недостатком способа является низкая. производительность контроля, обусловленная дополнительным измерением резонансной частоты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ

Измерения толщины слоя в многослойном и эделии ° .Заключающийся В том что возбуждают в изделии ультраввуковые 20 колебания, принимают отраженные сигналы, анализируют параметры амплитудЪого спектра этих сигналов и учяжыва3от их при расчете толщины слоя f2).

Однако способ имеет ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием эхо-сигналов от границ раздела слоев с близкими акустическими параметра ю .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеряют разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения принятых сигналов и определяют толщину слоя

Иэ выражения

=* <- — ) сл- Е ) где d. u P — козффициеиты; опредепеемые по эталонным образца м;

t - полная толщина измеряемой детали; ЬЯ - разность частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ из3 93801 мерения толщины слоя в многослойном изделии.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 пилообраз" ного напряжения, генератор 2 качающейся частоты, усилитель 3 мощности и пьезоизлучатель 4 ультразвуковых

Колебаний (УЗК ), последовательно соединенные пьезоприемник 5 УЗК, усилитель 6 высокой частоты, детектор 7, 1в видеоусилитель 8 и электроннолучевую трубку 9, усилитель 10 горизонтальной развертки, вход которого соединен с выходом генератора 1 пилообразного напряжения, а выход " с вхо 5 дом электроннолучевой трубки 9, последовательно соединенные генератор 11

Ьадающих импульсов и коМпаратор 12, Ьоследовательйо соединенные генератор 13 задающих импульсов и компара- ® тор 14 синхронизатор 15, соединенный со входом генератора 1 пилообразного напряжения и со входами генераторов И и 13 задающих импульсов, последовательно соединенные компара.тор 16, усилитель 17 постоянного тока и регистратор 18, а входы компаратора 16 соединены с выходами компараторов 12 и 14, генератор 19 образцовой частоты, выходы которого соединены с генератором 2 качающейся waemoты и усилителем 17 постоянного тока, генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов и сумматор 22, выход которого соединен с вторым вяодом электроннолучевой трубки 9., причем вторые входы

35 компараторов 12 и 14 соединены с выходом генератора 1 пилообразного напряжения, выход генератора 11 со динен с входом генератора 20 стробиру- „

1ощих импульсов, а выход генератора 13со входом генератора 21 стробирующих импульсов.

Способ осуществляют следующим образом.

Возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом многослойном изделии 23 с помощью генератора 1 пилообразного напряжения, генератора 2 качающейся частоты, усилителя 3 мощности и пьезоизлучателя 4 УЗК

Пьезоприемник 5 УЗК принимает ультра-. звуковые сигналы KGTopblG усиливают ся усилителем 6 высокой частоты, поступают на детектор 7 и далее через видеоусилитель 8 - на электронно-55 лучевую трубку 9. Горизонтальная

4 4 развертка осуществляется .усилителем 1 0 горизонтальной разверт ки . Одновременно от синхронизатора 15 срабатывают генераторы 11 и .13 задающих импульсов и генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов. После сложения в сумматоре 22 стробимпульсы .:поступают на вход яркостного канала электроннолучевой трубки 9. Компараторы 12 и 14 формируют сигналы, пропорциональные частотам ближайших максимумов коэффициентов отражения, раз- ность которых с выхода компаратора 16 поступает через усилитель 17 на регистратор 18. На другой вход усилителя 17 поступают сигналы с генератора 19 образцовой частоты.

Таким образом, благодеря измерению разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения принятых сигналов, определяется толщина слоя в многослойном изделии с близкими акустическими параметрами .

Формула изобретения

Способ измерения толщины слоя в многослойном изделии, заключающийся в том, что возбуждают в изделии ультразвуковые колебания, приниМают отраженные сигналы, анализируют параметры амплитудного спектра этих сигналов и учитывают их при расчете толщины слоя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измеряют разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения принятых сигналов и определяют толщину слоя из выражения е.= " (Ä-! где eL и ф - коэффициенты, определяемые по эталонным образцам; - полная толщина измеряемой детали; разность частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Р 526765, кл. G 01 В 17/02, 1977.

2. Авторское свидетельство. СССР

И 389401, кл. G Ol В 17/02, 1971 (прототип).