Как известно резонансный толщиномер работает по принципу возбуждения з толще изделий непрерывных ультразвуковых колебаний, частота которых варьируется. В тот момент, когда частота колебаний такова, что в толще измеряемого изделия укладывается целое число полуволн, возникает резонаис. Для фиксации частот, соответствующих возникновению резонансных колебаний в изделии, с колебательным контуром генератора электрически связывается настраиваемый измерительный контур. Толщина изделия d определяется по форлМуле: d - 2fn где: у-скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале изделия; п -номер гармоники резонансных колебаний; fn -частота колебаний. Поскольку определить номер гармоники резонанса при практических измерениях довольно трудно, обычно измеряют частоту двух резонаисов с номерами гармоник f т и //J и определяют толщину по следующей формуле: и (т-п) d -- .-2(/«-f«) Попытки создания резонансного толщиномера, позволяющего в широко:а яшапазоне вести прямой отсчет ТОЛ1ЦИНЫ изделий по шкале прибора, не дали эффективного решения этой задачи. Получение прямого отсчета толпшны, измеряемой резонансным толщиномером, достигается путем введения в измерительный контур прямочйстотиого конденсатора, угол поворота которого пропорционален разности частот, измеряемых контуров. На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого ультразвукового резонансного толщиномера с генератором Г, в колебательный контур которого включен пьезопреобразователь П, возбуждающий ультразвуковые колебания в толще изделия И. Измерительный контур толщиномера состоит из переменного прямочастотного конденсатора С, переменной индуктивности L1 и индуктивносги L.,, слу ка;нс;| ;;,1Я связи с контуро: IencpaTOpa l4ijоез идуюивность L..}. Вслсдств иаличк; кндлктпзао с ;;;:;и ожду солебателькыл контуров; re;:oixsтора и изме1)итель ы-, ко ггур;):л на э |}анс э;;сктром; ;;- уч(;и;Д трубки появляется кмпульс, cooiЕе;ствующиа pc;uj;ia;;cHOii частол: изл:ерителтл о;ч) контура f ,-„-.
его иПсиая час|ота и:;мсритсл мого контура :зме ;иетсм в широких пределах с iio ionibii; ,i ;HOro копдеисатора (Л ilpu гол :ериьп им};ул;,с вдоль pasiiepTKi. Сош егиая :;точ вс1юмогате,1ьк)1;( И:,;ту,;ьс с 11:.;нульсамн, соответстзу;опип н fifзопансам изделии, л:о;ки ; с бол;,JiIO i ТОЧ1ЮСТ1)Ю J СТаб|1ЛЬ К)СТ;Ли
измерять частоту 1езо1;ансо;г.
Так как неремеиныч коиде 1сат(0 С Быаолпен нрялсчасточ-иы:.;, то УГОЛ поворота ж его ix;TOjia однозначно епязан с ра;нюстыо часто г двух ироизнольных резо;1а ;еон и:;ДелИН, по КОТО|М,Л ИСДСТСЯ 1 ЗЛ;Срение, т. е.
- л-( ,„-/«)(-)
где: Л--хозффициент нрспорциональМОст.ч.
От абсолютных зпаченнн частот f „г и / ц угол новорота а не-aainiсит. Подстав/1ия форлгу.чу (4-) и (2), получаем:
Такнд образом, доступ ается однозначная связь yi.ia HOtiOpoT;; :. нр5вючастотного конденсатора с ТОЛЩИНОЙ изделия d , что н д,ае1 возможность вести нрямон отсчсг толщины.
практически отсчет толн1,н;ид осуществляется следуюnui i образом. Путем вращения ютора ко;;денсатора С мерный ьмпульс со;--мещается с одним из резонансных импульсов изделия. Затем ротор конденсатора жестко слизывается
со 11;кало1, гоо;;кя;)то.::, стаi C3/ie;i Oii iKi де.-;е;:м:: , и liOiJOjianiiisneTC;- до С01;: и;- ;;;;я мерного 1:мчу,:ьс: с сосед;:пл; ;1сзон;И1сом (//г-к -:1) ХО шка/к: производят IO.iUhilib. Пел;; )ение
1Л;0:-ЗВОДИТ:я Пе };0 СсСОДНСГйу, а
но 2, 3 н т. д. к., (это гю:; jiniacT точност:, rrni n3A:epC;:ii Лолг.шпх ТОЛУ;;: ;;), то отсчитанные 0 шкале з ;;:ч;. ул;но:х1Пх соотзстст};сн: о на 2., 3 и т.д.
i дкдлагаемы;; то,П.н;;А;ср мо:.кот бмть 1:с оср :дслил ио, с TOii х;е niKa.ioii па прямочмстотпом хоидеасаторе, ::сно;;ьзо1 аи для нзлсрехия тол1ни;х 1 1;зде. мч ;.ате ТК;лок с :азгпч;;ол с;;оростью . i :ОД.с .;мя (горл;у;|у (:-;} и (2), нолучпем iibipniicciun;,
1:()к;:зызаю;цее. что ;;;п С ;саие скоjKJCTU звука и сколшенсироватг, соотзегст;зу:о1д;;лг изменеиием чндуктнвнсста Л : и, те:,; са:MF U:, coxpai iTb гэадуглювху juKa,Л)1 пряА очастотхого конденсаi1
тора (т. е. разность - /-- -,
V -1/ .-.I/ г )
f тУ С„
Предмет и з о б р е т е и и я
1.Ульт|1азБуковод резонансны) толн;,иномер, колебательньн контур генератора которого электрически сйязан с ;:астранвае;, измерительным контуром, фиксирующим частоты, С()отуетстг1у101дие возннкиовению резонансных колебаний в изделии, отличающийся тем, что, с целью нолучения прямого отсчета толщины, для иаcTpoiiKH измернтель 1ого контура на pesoiiaFicHivie частот;- применен нрялючастотиым ко)денса1-ор; угол iKjBopOTa ротора которого пропорционален разностн частот, измеряем контуром.
2.1олн,нномер по н. 1, отлич а ю И1, ц и с я тем, что, с це. возможности иснольз:.вания прямочастотного конденсатора с той жеременная индуктивность, из1менешкалой для измерения толщинынаем которой достигается компенизделий из разных материалов, всация изменения скорости ультраазмерительный контур введена пе-:5вука н материале изделия.
- 3 -At 114297:
,-- / Л ц
-vss
91;;
}i -о;э.
/.™L -rt-
