Ультразвуковое устройство для измерения толщины Советский патент 1986 года по МПК G01B17/02 G01N29/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении толщины.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения нестабильности времени включения генератора.

На фиг. 1 изображена блок-схема ультразвукового устройства для измерения толи|и- ны движущихся объектов; на фиг. 2 -- блок- схема времяизмерительного блока.

Ультразвуковое устройство для измерения толщины содержит первый 1 и второй 2 измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных совмещенного преобразователя 3 (4) и селективного усилителя 5 (6).

щенны.ми преобразователями 3 и 4 первого 1 и второго 2 измерительных каналов, причем расстояние между совмещенными преобразователями 3 и 4 первого 1 и второго 2 из.мерительных каналов равно расстоя5 нию между совмещенным преобразователем 8 компенсационного измерительного канала 7 и рефлектором 9. Предусмотрено включение пересчетного блока 25 между выходом первого генератора 12 и входами

Q первого 22, второго 23 и третьего 24 од- новибраторов, а также включение ключа 26 между входом и выходом пересчетного блока 25.

Ультразвуковое устройство для измерения толщины движущихся объектов работаКомпенсационный канал 7, выполненный 5 ет следующим образом, в виде последовательно соединенных совме-Работающий в режиме автогенерации

щенного преобразователя 8 с рефлектором 9первый генератор 12 возбуждает одновреи селективного усилителя 10, времяизмери-менно три совмещенных преобразователя 3,

тельный блок 11, первый вход которого сое-4 и 8 первого 1, второго 2 и компенсациондинен с выходом селективного усилителя 6ного 7 каналов. Излученные импульсы, расвторого измерительного канала 2, второйпространяясь в среде, достигают поверхности контролируемого изделия с разных сторон, отражаются от него и вновь попадают на соответствующие совмещенные преобразователи 3 и 4, возбуждая в них электри- 25 ческий и.мпульс. Эти импульсы усиливаются, формируются селективны.ми усилителями 5 и 6 и подаются на первый и третий входы времяиз.мерительного блока 11, на четвертый вход которого также подается импульс с выхода первого генератора 12. Излученного канала 2 соединен с выходом первого 30 ный совмещенным преобразователем 8 генератора 12.акустический импульс, распространяясь в

Времяизмерительный блок 11 выполнен в виде EiTOporo генератора 13, первого 14 и второго 15 триггеров, первые входы котовход - с выходом селективного усилителя

10компенсационного канала 7, первый генератор 12, выход которого соединен с входами совмещенных преобразователей 3 и 8 первого и компенсационного каналов 1 и 7.

Третий вход времяизмерительного блока

11соединен с выходом селлективного усилителя 5 первого канала 1, вход совмещенного преобразователя 4 второго измерительрых соединены

выходами селективного

среде, достигает поверхности рефлектора 9, отражается от него и вновь попадает ка совмещенный преобразователь 8 компенсационного канала, возбуждая в нем элеку силителя 6 второго канала 2 и селективно- 35 трический импульс, который усиливается и го усилителя 10 компенсационного канала 7,формируется селективным усилителем 10 и

последовательно соединенных логическогоподается на второй вход время - измериэлемента ИЛИ 12, входы которого соеди-тельного блока 11 (фиг. 2).

Первый и второй триггеры 14 и 15 фор- д„ мируют импульсы, длительность которых равна времени распространения акустических импульсов от совмещенных преобразователей 3 и 4 первого 1 и второго 2 измерительных каналов до контролируемого изделия и обратно. Третий триггер 20 формиру- элемента И 21, выход которого соединен с 45 ет импульсы, длительность которых равна вторым входом реверсивного счетчика 18,времени распространения акустического

импульса от совмещенного преобразователя 8 до рефлектора 9 и обратно компенсационнены с выходами первого 14 и второго 15 триггеров, первого логического элемента И 17, реверсивного счетчика 18 и индикатора 19, последовательно соединенных третьего триггера 20, первый вход которого соединен с выходом селективного усилителя 5 первого канала 1 и второго логического

первого 22, второго 23 и третьего 24 одно- вибраторов, входы которых соединены с выходом первого генератора 12, выходы - соответственно с вторым входом индикатора 19, с третьим и четвертым входами реверсивного счетчика 18. Вторые входы первого 14, второго 15 и третьего 20 триггеров, соединены с выходами первого генератора 12, а вторые входы логических элементов

50

ного канала 7. Импульсы с выходов первого 14 и второго 15 триггеров подаются на вход логического элемента ИЛИ 16, с выхода которого сигналы поступают на первый вход первого логического элемента И 17, на второй вход которого поступают импульсы с выхода второго генератора 13. На перИ 17 и 21 соединены с выходами второго вый вход реверсивного счетчика 18 посту- генератора 13.пают импульсы с выхода первого логическоПредусмотрена установка контролируемого изделия (не обозначена) между совмего элемента И 17, а на второй его вход - импульсы с выхода второго логического элещенны.ми преобразователями 3 и 4 первого 1 и второго 2 измерительных каналов, причем расстояние между совмещенными преобразователями 3 и 4 первого 1 и второго 2 из.мерительных каналов равно расстоянию между совмещенным преобразователем 8 компенсационного измерительного канала 7 и рефлектором 9. Предусмотрено включение пересчетного блока 25 между выходом первого генератора 12 и входами

первого 22, второго 23 и третьего 24 од- новибраторов, а также включение ключа 26 между входом и выходом пересчетного блока 25.

Ультразвуковое устройство для измерения толщины движущихся объектов работа

ного канала 7. Импульсы с выходов первого 14 и второго 15 триггеров подаются на вход логического элемента ИЛИ 16, с выхода которого сигналы поступают на первый вход первого логического элемента И 17, на второй вход которого поступают импульсы с выхода второго генератора 13. На первый вход реверсивного счетчика 18 посту- пают импульсы с выхода первого логическовый вход реверсивного счетчика 18 посту- пают импульсы с выхода первого логического элемента И 17, а на второй его вход - импульсы с выхода второго логического элемента И 21, на нервый вход которого подаются сигналы с выхода третьего триггера 20, а на второй - с выхода второго генератора 13. Реверсивный счетчик 8 фиксирует количество импульсов, пропорциональное сумме времени распространения акустичес- кого импульса от совмещенных преобразователей 3 и 4 до контролируемого изделия и обратно в первом 1 и втором 2 измерительных каналах и разности времени распространения акустических импульсов от совмещенного преобразователя 8 компенсационного канала к рефлектору 9 и обратно. Для управления времяизмерительным блоком 11 служат пересчетный блок 25, ключ. 26 и три одновибратора 22-24, формирующие импульсы, длительностью несколь ко меньше периода следования первого генератора 12. Задним фронтом импульса, формируемого одновибратором 22, сбрасываются предыдущие показатели индикатора 19. Задним фронтом импульса, формируемого одновибратором 23, дается разрещение переброски информации реверсивного счетчика 18 на индикатор 19, задним фронтом импульса, формируемого одновибратором 24, сбрасываются показания реверсивного счетчика. При необходимости усреднения пока- заний из 10 или 100 измерений размыкается ключ 26, щунтирующий пересчетный блок 25, и одновибраторы 22-24 запускаются каждым 10-м или 100-м импульсом (в зависимости от коэффициента пересчета).

Формула изобретения

Ультразвуковое устройство для измерения толщины, содержащее первый и второй измерительные каналы, выполненные каждый в виде последовательно соединенных сов- мещенного преобразователя и селективного усилителя, компенсационный канал, выполненный в виде последовательно соединенных совмещенного преобразователя с рефлектором и селективного усилителя, времяизмери- тельный блок, первый вход которого соединен с выходом селективного усилителя второго измерительного канала, второй вход - с выходом селективного усилителя компенсационного канала, первый генератор, выход которого соединен с входами совмещенных преобразователей первого измерительного и компенсационного каналов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, третий вход времяизмерительного блока соединен с выходом селективного усилителя первого измерительного канала, вход совмещенного преобразователя второго канала соединен с выходом первого генератора, вре- мяизмерительный блок выполнен в виде второго генератора, первого и второго триггеров, первые входы которых соединены с выходами селективных усилителей второго измерительного и компенсационного каналов, последовательно соединенных логического элемента ИЛИ, входы которого соедине.ны с выходами первого и второго триггеров, первого логического элемента И, реверсивного счетчика и индикатора, последовательно соединенных третьего триггера, первый вход которого соединен с выходом селективного усилителя первого измерительного канала, и второго логического элемента И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, первого, второго и третьего одновибраторов, входы которых соединены с выходом первого генератора, а выходы соответственно - с вторым входом индикатора, с третьим и четвертым входами реверсивного счетчика, вторые входы первого, второго и третьего триггеров соединены с выходом первого генератора, а вторые входы логических элементов И соединены с выходом второго генератора.

(DU2.2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении толндины. Целью изобретения является повышение точности измерении за счет исключения нестабильности времени включения генератора. В ультразвуковом устройстве для измерения толшины движущихся объектов совмешенные преобразователи первого и второго измерительных каналов озвучивают контролируемое изделие с двух сторон. Совмещенный преобразователь компенсационного канала озвучивает рефлектор. Времяизмерительным блоком измеряют количество импульсов, пропорциональное сумме времени распространения акустических импульсов от совмещенных преобразователей до контролируемого изделия и обратно в нервом и втором измерительных каналах и разности времени распространения акустических импульсов от совмещенного преобразователя компенсационного канала к рефлектору и обратно. 2 ил. (Л to ;о оо to 00