Ультразвуковой резонансный толщиномер Советский патент 1983 года по МПК G01B17/02 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля толщины изделий Известен ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий акустичеС кий преобразователь, соединенный с генератором, фильтр, усилители, детектор, формирователь, селектор резонансных импульсов с подключенньм к нему формирователем стробимпульсов триггер, блоки отсчета и контроля, схему И, один из входов которой подключен через буферный каскад-формирователь к контуру генератора, а другой - к выходу триггера, соединенного входами еоответственко с формирователем резонансных импульсов и выходом блока отсчета, вход которого подключен к выходу схемы И Г .

Недостатком этого толщиномера является то, что для расширения диапазона измеряемых толщин необходимо изменять диапазон частот генератора частотно-модулированного напряжения. Кроме того, указанный толщиномер обладает недоста точной точностью измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, генератор, ключ и блок обработки резонансных импульсов, последовательно соединенные измерительный генератор, блок выделения гд1рмоник, анализатор спектра/ второй ключ и блок обработки измерительных импульсов, модулятор, вход которого соединен с входом генератора и входом анализатора спектра, коммутатор, вход которого соединен с выходом модулятора, первый выход - с входом генератора и nepBfcBvi ключом, а второй выход - с анализатором спектра и вторым ключом электронно-лучевую трубку, вход вертикального отклонения которой соединен с выходом блока обработки измерительных импульсов, а вход горизонтального отклонения - с выходом модулятора 2 .

Недостатком известного ультразвукового резонансного толщиномера является огра.ниченный диапазон измеряемых толщин, обусловленный возможностями пьезопреобразователя.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых .

Указанная цель достигается тем/ что ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, генератор, ключ и блок обработки резонансных импульсов, последовательно соединенные измерительный генератор, блок выделения гармоник, анализатор спектра, второй ключ и блок обработки измерительных имрульсов, модулятор, вход которого соединен с входом генератора и входом анализатора спекра, коммутатор, вход которого соединен с выходом модулятора, первый выход - с входом генератора и первым ключом, а второй выход - с анализатором спектра и вторьвд ключом, электронно-лучевую трубку, вход вертикального отклонения которой соединен с выходом блока обработки измерительных импульсов, а вход горизонтального отклонения - с выходом модулятора, снабжен делителем, вход которого соединен с выходом блока обработки резонансных импульсов,.а выход - с входом вертикального отклонения электронно-лучевой трубки, и последовательно соединенными вторым делителем и блоком цифрового отсчета, а вход второго делителя соединен с выходом измерительного генератора.

На чертеже изображена принципиаль ная схема ультразвукового резонансного толщиномера.

Ультразвуковой резонансный толщиномер содержит последовательно соединенные пьезопреобразователь I, генератор 2, ключ 3 и блок 4 обработки резонансных импульсов, последовательно соединенные измерительны генератор 5, блок 6 вьщеления гармоник, анализатор 7 спектра, второй ключ 8 и блок 9 обработки измерительных импульсов, модулятор 10, вход которого соединен с входом генератора 2, коммутатор li, вход которого соединен с выходом модулятора 10, электронно-лучевую трубку 12, вход вертикального отклонения которой соединен с выходом блока 9 обработки измерительных импульсов, делитель 13 вход которого соединен с выходом блока 4 обработки резонансных импульсов и последовательно соединенные второй делитель 14 и блок 15 цифрового отсчета.

Ультразвуковой резонансный тотациномер работает следующим образом.

Генератор 2 и анализатор 7 спектр имеют общий резонансный контур и работают поочередно. Переключения осуществляются с частотой 50 Гц коммутатором 11. Модулятор 10 обеспечивае частотную модуляцию контура генератора 2 и анализатора 7 спектра и осуществляет перемещение.луча электронно-лучевой трубки 12 по горизонтали. При контакте пьезопреобразователя 1 с контролируемым изделием (не показано) на некоторой частоте и ее гармониках наступает резонанс и напряжение этой частоты и ее гармоник на выходе генератора .2 увеличивается. Возникающие на.частотах гармоник резонансные импульсы через открытый ключ 3 поступают в блок 4 обработки резонансных импульсов, где осуществ ляется преобразование в короткие импульсы с крутыми фронтами. Далее частота повторения этих импульсов при прохождении через делитель 13 уменьшается в заданное число и . Ре зонансные импульсы поступают на вер тикально-отклоняющие пластины элект ронно-лучевой трубки 12 и высвечива ются на ней. Далее коммутатором II. отключается генератор 2 и включаетс анализатор 7 спектра, на вход которого поступают импульсы измерительного генератора 5, прошедшие через блок б выделения гармоник. Напряжение с выхода анализатора 7 спектра через открытый ключ 8 поступает в блок 9 обработки измерительных импульсов , где преобразуется в короткие импульсы с крутыми фронтами, ко торые поступают на вертикально-от клоняюгцие пластины электронно-лучев трубки 12. На экране электронно-лучевой трубки 12 одновременно видны резонансные и измерительные импульс Изменением частоты измерительного генератора 5 добиваются совмещения этих импульсов. Напряжение частоты измерительного генератора 5/ при которой наблюдается совмещение резонансных и измерительных импульссш, поступает на второй делитель 14, в котором осуществляется уменьшение частоты измерительного генератора 5 в П раз. Напряжение с выхода второго делителя 14 поступает в блок 15 цифрового отсчета, где высвечивается результат Измерения толщины в. цифровой форме. Таким образом, благодаря наличию делителя, вход которого соединен с выходом блока обработки резонансных импульсов, а выход - с вход вертикального отклонения электронио-лучевой трубки, и последовательно соединенных второго делителя и блока цифрового отсчета расширяется диапазон яэмеря&Лах толции.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР, содержащий последовательно соединенные пьеэопреобразогатель, генератор, ключ и блок обработки резонансных импульсов, последовательно соединенные измерительный генератор, блок выделения гармоник,анализатор спектра, второй ключ и Олок обработки измерительных импульсов, модулятор, вход которого соединен с входом генератора и входом анализатора спектру коммутатор, вход которого соединен с выходом модулятора, первый выход с входом генератора и первым ключом, а второй выход - с анализатором спект ра и вторым йлючом, и электронно-лучевую Трубку, вход вертикального отклонения которой соединен с выходом блока обработки измерительных -импулЬсов, а вход горизонтального отклонения - с выходом модулятора, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых толщин, он снабжен делителем, вход которого соединен с выходом бло- § ка обработки резонансных импульсов, а выход - с входом вертикального отк ЛОНеНИЯ электронно-лучевой трубки, тт последовательно соединенными вторьтл,,,. и делителем и блоком цифрового отсче- I та, а вход второго делителя соединен S с выходом измерительного генератора. да 00