Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер Советский патент 1987 года по МПК G01B17/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразлэушающе- му контролю толщины изделий с односторонним доступом к их поверхности.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения.

На фиг. 1 представлена зависимость погрешности измерения от толщины изделия; на фиг. 2 - структурная схема ультразвукового эхо-импульсного толщиномера.

Толщиномер содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, .генератор 2 зондирующих импульсов, ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь 3, усилитель 4, формирователь 5, формирователь 6 измерительного строба, цифровой блок 7, цифровой индикатор 8, а также гене- ратор 9 счетных импульсов, выходом соединенный с одним из входов цифрового блока 7, последовательно соединенные триггер 10 оперативной памяти, дешифратор 11 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП; 12, компаратор 1:) кода, вход которого соединен с одним из выходов цифрового блока 7. Входы формирователя 6 измерительного .строба и цифрового блока 7 подключены к выходу синхронизатора 1. Второй выход цифрового блока 7 соединен с . входами триггера 10 и компаратора 13, Выход компаратора 13 кода подключен

40

к второму входу ЦАП 12, выход которо- ,. ответствии с законом зависимости по

го соединен с генератором 9 счетных

импульсов.

толщиномер работает следующим образом.

Синхронизатор 1 передним фронтом импульса запускает генератор 2 зондирующих импульсов и одновременно формирует стартовый импульс, поступающий на вход формирователя 6 измерительного строба. Генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает раздельно-совмещенный ультра1звуковой преобразователь 3, который через слой контактной жидкости посылает акустический зондирующий импульс в изделие (не показано;. Зондирующий импульс проходит через изделие и, отразившись от донной поверхности, попадает .на преобразователь 3, преобразуется в электрические импульсы и поступает на усилитель 4. Усиленные

45

50

55

грешности, представленном на фиг.1, изменение частоты посылки импульсов генератора 9 счетных импульсов. В компараторе 13 кода происходит срав нение значений, представляемых в старшем разряде цифрового блока 7, при двух последовательных циклах коррекции результата измерения. В случае несовпадения кодов для двух последовательных результатов коррек ции на выходе компаратора 13 кода возникает сигнал для ЦАП 12, производящего по этому сигналу следующую коррекцию частоты посылки счетных импульсов. Коррекция производится д момента совпадения кодов чисел для двух последовательных измерений.

Индикация результатов измерений производится цифровым индикатором 8

Формула изобретени

импульсы поступают на формирователь 5, где преобразуются в прямоугольные импульсы, нормированные по амп

5

литуде. С выхода формирователя 5 импульсы поступают на вход формирователя 6 измерительного строба, предварительно запущенного сигналом сий- хронизатора 1. Формирователь 6 измерительного строба срабатывает по переднему фронту первого пришедшего с формирователя 5 импульса.

На выходе формирователя 6 измерительного строба получают прямоугольный импульс положительной полярности, длительность которого прямо пропорциональна измеряемой толщине. С выхода формирователя 6 измерительного строба импульс поступает на один из входов цифрового блока 7, на второй вход которого поступают высокочастотные импульсы от генератора 9 счетных импульсов. Процесс, счета импульсов происходит только при поступлении строб-импульса от формирователя 6 измерительного строба. Сигнал со старшего (единицы мм)

5 разряда цифрового блока / поступает на компаратор 13 и триггер 10 оперативной памяти, с выхода которого сигнал поступает на дешифратор 11, на выходе которого образуется

0 низкий потенциал той цифры, которая представлена в старшем разряде цифрового блока 7. По этому значению сигнала, поступающего с выхода дешифратора 11, ЦАП 12 производит в со0

0

5

0

5

грешности, представленном на фиг.1, изменение частоты посылки импульсов генератора 9 счетных импульсов. В компараторе 13 кода происходит сравнение значений, представляемых в старшем разряде цифрового блока 7, при двух последовательных циклах коррекции результата измерения. В случае несовпадения кодов для двух последовательных результатов коррекции на выходе компаратора 13 кода возникает сигнал для ЦАП 12, производящего по этому сигналу следующую коррекцию частоты посылки счетных импульсов. Коррекция производится до момента совпадения кодов чисел для двух последовательных измерений.

Индикация результатов измерений производится цифровым индикатором 8.

Формула изобретения

Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер, содержащий последовательно

3 1

соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь, усилитель, формирователь, формирователь измерительного строба, цифровой блок, -цифровой индикатор, а также генератор счетных импульсов, выходом соединенный с цифровым блоком, второй выход синхронизатора со- единен с формирователем измерительного строба и цифровым блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен последовательно соединен-

ными триггером оперативной памяти, дешифратором и цифроаналоговым преобразователем, компаратором кода, вход которого соединен с вторым выходом цифрового блока, а выход - с цифроаналоговым преобразователем, причем вход триггера оперативной памяти соединен с вторьм выходом цифрового блока, а вьтход цифро- аналогового преобразователя - с входом генератора счетных импульсов, предназначенных для управления частотой посыпки импульсов .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю толщины изделий с односторонним доступом к их поверхности. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для достижения этой цели в толщиномер введены триггер Ю оперативной памяти, дешифратор 11, компаратор 13 кода, цифроаналоговый преобразователь 12, причем вход триггера 10 оперативной памяти соединен с выходом старшего разряда цифрового блока 7, а выход триггера 10 оперативной памяти - с входом дешифратора 11, выход которого соединен с входом цифро- аналогового преобразователя 12, по выходному сигналу которого изменяется частота генератора 9 счетных импульсов. Входы компаратора 13 кода соединены с выходом цифрового блока 7, а выход компаратора 13 кода - с входом цифроаналогового преобразователя 12. 2 ил. б (Л 00 ел о 4 г сд

Имп

ю

Редактор С. Патрушева

Составитель Д. Широчин

Техред Л.Олийнык Корректор М. Демчик

Заказ 5249/40 Тираж 677 . Подписное

ВНР1ИПИ 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