Устройство для бесконтактного контроля скорости ультразвука Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 

СП

CAD СО Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано для контроля физикемеханических свойств изделий. Известно устройство для измерения скорости звука, содержащее генератор импульсов, электромагнитно-акустический преобразователь, усилительформирователь и измеритель временных интервалов. Недостаток такого устройства низкая точность контроля. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бесконтактного контроля скорости ультразвука, содержащее д: а эхо-локационных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора возбуждающих импульсов и преобразователя, эталонный канал, содержащий генератор возбуждающих импульсов, преобразователь и отражатель, измеритель толщины, три входа которого соединены с выходами преобразователей каналов, и регистра тор, вход которого соединен с выходо измерителя толщины. Недостатком известного устройства является низкая точность контроля, так как на результат контроля влияет изменение толщины изделия. Цель изобретения - повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство для бесконтактного контроля скорости ультразвука снабжено третьим каналом, содержащим последовательно соединенные импульсный генератор, электромагнитно-акус тический преобразователь (ЭМАП), уси литель, измеритель временных интервалов и блок деления, выход которого связан с регистратором, а второй вход - с выходом измерителя толщины остальные три выхода последнего под ключены к входам генераторов возбуж дающих импульсов каналов, выход генератора возбуждающих импульсов пер вого канала подключен к входу генер тора возбуждающих импульсов третьег канала, а первый преобразователь размещен соосно с возбуждающей .катушкой ЭМАП. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство для бесконтактного контроля скорости ультразвука содер жит первый эхо-локационный канеш, состоящий из генератора 1 возбуждаю щих импульсов и преобразователя 2, второй эхо-локационный канал, состо щий из генератора 3 возбуждающих импульсов и преобразователя 4, эталонный канал, состоящий из генерато ра 5 возбуждающих импульсов, преобр зователя 6 и отражателя 7, измерите 8 толщины, три входа которого соединены с выходами преобразователей 2, 4, 6 каналов, и регистратор 9, вход которого соединен с выходом измерителя 8 толщины, последовательно соединенные генеЬатор 10 возбуждающих импульсов, электромагнитно-акустический преобразователь (ЭМАП) 11, усилитель 12, измеритель 13 временных интервалов и блок 14 деления, второй вход которого соединен с выходом измерителя 8 толщины. Три выхода измерителя 8 толщины подключены ко входам генераторов 1, 3 и 5 возбуждающих импульсов. Выход генератора 1 первого канала подключен к входу генератора 5 эталонного канала, а первый преобразователь 2 размещен соосно с катушкой ЭМАП 11. Устройство для бесконтактного контроля скорости ультразвука работает следующим образом. Генераторы 1 и 3 возбуждают преобразователи 2 и 4, которые осуществляют эхо-локацию поверхностей изделия 15. Одновременно с помощью генератора 5 и преобразователя 6 лоцируется отражатель 7. Эхо-сигналы с преобразователей 2, 4 и б поступают в измеритель 8 толщины, который подсчитывает толщину 5 , выполняя операцию вида Б.Ц-ЬЗ где Б - толщина изделия; L, - расстояние между преобразователями 2 и 4; L,2 расстояние между преобразователем 6 и отражателем 7; t - время распространения колебаний в зазоре между преобразователем 2 и изделием 15; tn - время .распространения колебаний между преобразователем б и отражателем 7; t, - время распространения колебаний между преобразователем 4 и изделием 15. В случае, если L i , то t2,-(i + t3; Выходной сигнал измерителя 8 толщины пропорционален толщине изделия, т.е, UQ lCg-B, где Kg - коэффициент пропорциональности. Одновременно с возбуждением преобразователя 2 генератор 1 запускает импульсный генератор 10, который возбуждает ЭМАП 11, в результате чего в изделии 15 формируется ультразвуковой импульс. Эхо-импульс, прошедший через изделие 15, принимается преобразователем 11, усиливается усилителем 12 и поступает на вход измерителя 13

временных интервалов, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 10.

Выходной сигнал измерителя 13 прямо пропорционален времени t, распространения колебания в изделии 15 т.е.В

.

где К,- коэффициент пропорциональности;

Cj, - скорость звука в материале изделия 15.

Блок 14 производит операцию деле«ия

Поскольку преобразователи 2 и 11

расположены соосно, значения толйины В сокращаются при делении.

Таким.образом, показания регистратора 9 определяются только скоростью звука Сц и не зависят от. толщины & изделия 15.

Изобретение позволяет с высокой

точностьюь производить ко14троль физико-механических свойств изделий, так как на результаты не влияет изменение толщины изделий.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее два эхо-локационных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора возбуждающих импульсов и преобразователя, эталонный канал, содержащий генератор возбуждающих импульсов, преобразователь и отражатель, измеритель толщины, три входа которого соединены с выходами преобразователей каналов, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено третьим каналом/ содержащим последовательно соединенные генератор возбуждающих И1«пульсов, электромагнитно-акустический преобразователь (ЭМАП), усилитель, измгритель временных интервалов и блок деления, выход которого связан с регистратором, а второй 9ХОД - с выходом измерителя тогацины, остальные три выхода последнего подключены к входам генераторов возбуждаипщх импульсов каналов, выход генератора возбуждающих импульсов первого канала подключен к генератора возбуждающих импульсов третьего канала, (Л а первый преобразователь размещен соосно .с возбуждающей катушкой ЭМАП.