Ультразвуковой резонансный толщиномер Советский патент 1987 года по МПК G01B17/02 

112

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля толщины изделий.

Целью изобретения является повы- шение достоверности измерения, На фиг.1 представлена блок-схема толщиномера; на фиг.2 - эпюры напряжений в различных точках схемы толщиномера,

Толщиномер содержит последовательно соединенные широкополосный электроакустический преобразователь 1, генератор 2 качающейся частоты, блок 3 обработки, пороговый элемент 4, блок 5 остановки движения контролируемого изделия. Кроме того, толщиномер снабжен каналом сравнения- толщины, состоящим из второго порогового элемента 6, элемента И 7, одновибратора 8 и формирователя 9 импульсов. Вход второго порогового элемента 6 подключен к выходу блока 3 обработки, а выход - через элемент И

7к входу блока 5 остановки движения контролируемого изделия. Одновибратор 8 соединен входом с выходом первого порогового элемента 4, а выход - через формирователь с вторым входом элемента И 7.

Толщиномер работает следующим образом.

Под действием высокочастотного напряжения генератора 2 качающейся частоты возбуждается преобразователь 1. В момент возникновения резонансны явлений в стенке контролируемого изделия увеличивается нагрузка на генератор 2 качакнцейся частоты, возрастает потребляемый им ток и это явле- ние используется при периодическом качании частоты для косвенного измерения частоты резонанса и, следовательно, толщины стенки контролируемого изделия. Сигнал от генератора 2 качающейся частоты подается на вход блока 3 обработки в случае выхода контролируемой толщины за пределы допуска и формируется электрический импульс, который задним фронтом за- пускает одновибратор 8, Одновибратор

8задним фронтом выходного импульса длительностью 0,5-1,0 мс запускает формирователь 9 импульсов, с вькода которого импульс длительностью 3-5 м подводится к второму входу 3JieMeHта И 7.

Одновременно сигнал, подводимый к входу порогового элемента 4, воздействует на второй пороговый элемент 6, уровень срабатывания которог выбран равным 0,9-0,95 от уровня срабатывания порогового элемента 4, При срабатывании порогового элемента 6 на его выходе формируется электрический импульс, подводимый к первому входу элемента И 7. Вследствие более низкого уровня срабатывания импульс на выходе порогового элемента 6 появляется раньше и исчезает позже, чем импульс на выходе блока 3 обработки. Б результате существует промежуток времени, в котором импульс на первом входе элемента И 7 еще не окончился, а на втором входе элемента И 7 уже появился импульс, .задержанный во времени. При этом элемент И 7 выдает сигнал, воздействующий на блок 5 остановки движения контролируемого изделия .

Во время прохождения под преобразователем 1 локальной неровности, находящейся на наружной или внутренней поверхности контролируемого изделия, происходит рассеивание отраженного ультразвукового сигнала. При этом нагрузка на генератор 2 резко уменьшается, что эквивалентно по своему действию выходу толщины стенки за пределы допуска. В результате на выходах обоих пороговых устройств элементов 4 и 6 по являются кратковременные (2-3 мс) импульсы. Однако срабатывание элемента И 7 происходит только в случае, если в то же время толщина стенки контролируемого изделия находится на границе допустимого значения. Если же толщина стенки находится в пределах допуска, то сигнал с выхода формирователя 9 поступает на второй вход элемента И 7 лишь после окончания действия импульса на первом входе элемента И 7, и сигнала на выходе элемента И 7 не будет. Таким образом, толщиномер не фиксирует локальные неровности поверхности, что обеспечивает сохранение такой же производительности, как и в известном решении.

На фиг,2 приведены эпюры напряжений, поясняющие принцип действия толщиномера. При этом левая половина фиг,2 соответствует прохождению под электроакустическим преобразователем изделия, толщина стенки которого выходит за пределы плюсового допуска. Правая - соответствует прохождению

31285318

локальной неровности при толщине стенки изделия, не выходящей за пределы допусков. Эпюры напряжений соответствуют следующим точкам схемы: I - на входе пороговых элемен-

тов 4 и 6;

II- на входе одновибратора;

III- на входе формирователя 9;

IV- на втором входе элемента И 7 ;

V- на первом входе элемента И 7 ; 10

VI- на выходе элемента И 7,

,

Формула изобретения

Ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий последовательно соединенные широкополосньй электроРедактор В.Иванова

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред М.ХоданичКорректор И.Муска

Заказ 7635/ :i3 Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

акустический преобразователь, генератор качающейся частоты, блок обработки и первый пороговый элемент, и блок остановки движения контролируемого изделия, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния достоверности измерения, он снабжен вторым пороговым элементом, вход которого подключен к выходу блока обработки, и последовательно соединенными одновибратором, соеди- неннЫм входом с выходом первого по- ,рогового элемента, формирователем и элементом И, второй вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, а выход - к входу блока остановки движения контролируемого изделия.

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано при изменении толщины. Целью изобретения является повышение достоверности измерения. Под действием напряжения генератора 2 качающейся частоты возбуждается широкополосный акустический преобразователь 1. При резонансе нагрузка увеличивается на генераторе 2 качающейся частоты, что и служит сигналом об изменении измеряемой толщины изделия. При появлении в движущемся контролируемом изделии локального дефекта происходит рассеивание сигнала с генератора 2 качающейся частоты. Для устранения искажающего влияния на результат измерения полученный сигнал обрабатывается в двух каналах. Первый канал состоит из последовательно соединенных первого порогового элемента 4, одновибратора 8 и формирователя 9. Второй канал содержит второй пороговый элемент 6. Выходы двух каналов соединены через элемент И с блоком 5 остановки движения контролируемого изделия. 2 ил. (Л