Способ ультразвукового измерения толщины движущейся ленточной заготовки и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B17/02 

Описание патента на изобретение SU1520332A1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного бесконтактного измерения толщины движущихся ленточных заготовок, изготовленных из материа лов с большим коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний в них.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведена блок-схема ультразвукового устройства для измерения толщины движущейся ленточной заготовки; на фиг. 2 и 3 - принципиальные схемы соответственно синхронизатора и блока управления шаговым двигателем с генератором импульсов, демодулятором и блоком временной задержки .

Способ ультразвукового измерения толщины движущейся ленточной заготовки заключается в следующем.

Озвучивают поверхность заготовки с помощью блока ультразвуковых преобразователей, излучатель-приемник которого располагают в одной плоскости параллельно поверхности контролиел is:)

о

со

00 ьэ

руемой заготовки, в непрерывном режиме одновременно двумя близкими по частоте ультразвуковыми колебаниями с образованием пространственных бие- НИИ между поверхностью заготовки и плоскостью излучения-приема блока ультразвуковых преобразователей принимают отраженный сигнал от поверхности контролируемой заготовки. Опре- деляют исходное расстояние между плоскостью излучения-приема блока ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготовки по формуле

т

Н

UCf.

го

2 7Г

де L Г, длина периода про 21 странственных бие- 20

НИИ;

волновые числа компонент двух озвучивающих ультразвуковых коле- 25 баний;

, L ш t--- - целое положитель ное число, крат-, ное количеству Нийх укладывае- 30 мых на расстоянии

L;

с,

Du+2(Dn+)

A tiuT

- Минимальное расстояние между пло- 35 скостью излучения- приема блока ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготов-40 ки, при котором акустическая энергия, отраженная от поверхности заготовки, достига- 45 ет приемного преобразователя ;

DU . диаметры излучающего и приемного преобразователей; 50 О зазор акустической развязки между излучающим и приемным преобразователями; . 55

ск; - угол расхожде- - ния излучения, зависящий от параметров излучающего преобразователя и среды,

и выводят блок ультразвуковых преобразователей на это расстояние с помощью механического узла с шаговым двигателем.

При озвучивании одновременно сигналами двух частот F и F . на расстояниях, близких значению Нцел, происходит дискретное изменение рабочей частоты выходного сигнала приемника с частоты F, на частоту Fg или наоборот

На расстоянии, несколько большем в сторону значения Нуех, 7 Т частота выходного сигнала приемника соответствует только одному значению F или Fj и не изменяется в пределах изменения расстояния Н

-Ь- Н . m-1

(1)

Аналогичное явление происходит на расстоянии, несколько меньщем в сторну HKCXO когда частота вьгход ,

ного сигнала приемника соответствует одному значению F или FI в диапазоне

. (штт)- 2

но противоположному тому, которое было на расстоянии, удовлетворяющем условию (1).

I

Условия (1) и (2) определяют зону захвата акустического тракта измерения, при котором обеспечивается однозначность сигнала приемного преобразователя по частоте знаку изменения расстояния Н от значения Нисх , вызванного изменением толщины заготовки, и соответственно максимально возможное скачкообразное отклонение толщины заготовки от номинального ее значения, которое способно измерить устройство, реализующее предла гаемый способ.

Далее определяют значение частоты сигнала на выходе приемного преобразователя, в соответствии с которым перемещают блок ультразвуковых преобразователей в ту или иную сторону с помощью механического узла с шаговым двигателем. Регистрируют количество

отработанных при этом шаговым двигателем импульсов, по которому определют толщину заготовки.

Ультразвуковое устройство для измрения толщины движущейся ленточной

заго вовки содержит блок 1 .ультразвуковых преобразователей с механическим узлом 2 его перемещения, последовательно соединенные первый задающий генератор 3, первый генератор 4 ультразвуковой частоты, излучающий преобразователь 5 и приемный преобразователь 6, расположенные в одной .;плоскости излучения-приема блока 1 |ультра;звуковых преобразователей,уси- литель 7, компаратор 8, блок 9 вычитания частот, демодулятор 10, синхронизатор 11, генератор 12 импульсов |блок 13 управления, щаговый двигатель 14, выходной вал вращения которого связан с механическим узлом 2 перемещения, последовательно соединенные второй задающий генератор 15, связанный также с BTopbDvf входом блока 9 вычитания частот, и второй генератор 16 ультразвуковой частоты, выходом подключенный к излучающему преобразователю 5, блок 17 временной задержки, первым входом подключенный к выходу демодулятора 10, а первым выходом связаннь й с вторым вхо- дом генератора 12 импульсов, датчик 18 исходного положения блока ультразвуковых преобразователей, установленный в механическом узле 2, и датчик 19 поиска поверхности заготовки, установленный в блоке 1 ультразвуковых преобразователей, подключенные

5

0

5

0

5

но соединенных задатчи.ка 22 предварительной установки, реверсивного счетчика 23 с параллельной записью и цифрового индикатора 24 результата измерений.

На блок-схеме обозначены также контролируемая заготовка (лента) 25 и база 26 измерения (качения или скольжения),

Основу синхронизатора 11 составляет счетчик 27 с дешифратором 28. выходные сигналы которого определяют состояние тригерра 29 направления вращения, схемы И 30 и запуска генератора 12 импульсов, а также формирователи импульсов (ФИ), связанные с входом счетчика 27 и обеспечивающие последовательное его переключение, и инвертор 31, вьщающий запрещающий сигнал на запуск генератора 12 импульсов от блока 17 временной задержки до окончания вывода блока 1 ультразвуковых преобразователей на расстояние Н,,- .

Основу блока 13 управления вращением щагового двигателя 14 составляет реверсивньй двоичный счетчик 32 с дешифраторами 33 и 34 на выходе, обеспечивающий необходимую последовательность чередования импульсов напряжения на фазах шагового электродвигателя 14 при правом и левом вращениях.

Генератор 12 импульсов содержит последовательно соединенные первую схему 2И-НЕ 35, два входа которой являются соответственно входами генератора 12,, ключ 36, разрядный резистор 37, емкость 38, второй

Похожие патенты SU1520332A1

название год авторы номер документа
Ультразвуковой интерферометрический толщиномер 1987
  • Ришан Александр Иосифович
SU1397730A1
Ультразвуковое устройство для контроля прочности бетона 1984
  • Бобренко Вячеслав Михайлович
  • Гойхман Абрам Яковлевич
  • Данилов Валентин Павлович
  • Игнатьевский Василий Васильевич
  • Мизрохи Юлий Натанович
  • Рябов Владимир Валентинович
SU1288581A1
Ультразвуковой расходомер многофазных сред 1990
  • Громов Григорий Владимирович
  • Чередниченко Виталий Евгеньевич
  • Крысанова Елена Сергеевна
  • Шелапутин Игорь Дмитриевич
SU1778533A1
Ультразвуковой фазовый измерительВибРОпЕРЕМЕщЕНий 1979
  • Гордеев Борис Александрович
  • Кондратьев Вячеслав Васильевич
SU823824A1
Ультразвуковое устройство для измерения толщины изделий 1980
  • Ришан Александр Иосифович
  • Гуманюк Мстислав Нестерович
  • Ходак Владимир Иванович
SU987383A1
Устройство для ультразвукового контроля материалов 1985
  • Сафаров Вячеслав Абдусаматович
  • Мариянчук Павел Алексеевич
  • Тупиков Анатолий Филиппович
SU1376038A1
Ультразвуковой эхоимпульсный измеритель размеров 1987
  • Костин Александр Александрович
  • Калинин Владимир Алексеевич
SU1467392A1
Устройство для бесконтактного измерения толщины перемещающихся листовых материалов и пластин 1990
  • Галкин Лев Алексеевич
  • Натапов Владимир Эмануилович
SU1739192A1
Ультразвуковой толщиномер 1988
  • Балданов Дубдан Данзанович
  • Будаев Сергей Цымпилович
SU1619030A1
Ультразвуковые способ измерения толщины изделий и устройство для его осуществления 1989
  • Потапов Владимир Николаевич
  • Картамышев Валерий Андреевич
SU1696858A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 520 332 A1

Реферат патента 1989 года Способ ультразвукового измерения толщины движущейся ленточной заготовки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного бесконтактного измерения толщины движущихся ленточных заготовок, изготовленных из материалов с большим коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний в них. Целью изобретения является повышение точности измерения. Излучают два непрерывных ультразвуковых сигнала близких частот, вызывающих возникновение пространственных биений между поверхностями блока ультразвуковых преобразователей и контролируемой заготовки, принимают отраженный от поверхности заготовки сигнал, устанавливают блок ультразвуковых преобразователей на исходном расстоянии, контролируя это расстояние по принятому сигналу. Нахождение блока ультразвуковых преобразователей на исходном расстоянии определяют по изменению рабочей частоты принятого сигнала. При изменении толщины заготовки блок ультразвуковых преобразователей автоматически перемещается на ту же величину с помощью механического узла с шаговым двигателям. Толщина определяется по количеству отработанных при этом шаговым двигателем импульсов. 2 с.п. и 1 з.п., ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения SU 1 520 332 A1

к второму и третьему входам синхрони- лп вывод которой соединен с общей шиной,

мультивибратор 39 на транзисторах с дополнительной симметрией, инвертор 40 и вторую схему 2И-НЕ 41, выход которой является выходом генератора 12,

затора 11, второй выход которого связан с вторым входом блока 13 управления, блок 20 действительного значения и индикации, счетный вход

которого связан с вторым выходом бло- дс зарядный диод 42, анод которого соека 13 управления и четвертым входом синхронизатора 11, а вход предварительной установки - с третьим выходом синхронизатора 11, вход записи результата измерения блока 20 соединен с вторым выходом блока 17 временной задержки, второй вход которого связан с четвертым выходом синхронизатора 11, задатчик 21, подключенный

50

динен с коллектором ключа 36, а катод соединен с емкостью 38, выход первой схемы 2И-НЕ 35 соединен с вторым входом второй схемы 2И-НЕ 41. Примен ние приведенного (фиг.З) мультивибратора 39 на транзисторах с дополнительной симметрией позволяет использовать его-как управляемый генератор с высоким входным сопротивлением.

к входу задания подъема блока ультра- гс частота импульсов которого

звуковых преобразователей синхронизатора 11.

Блок 20 действительного значения и индикации состоит из последовательот напряжения на его входе емого напряжением заряда и емкости 38. Частота импул ходе мультивибратора 39 ра

0

динен с коллектором ключа 36, а катод соединен с емкостью 38, выход первой схемы 2И-НЕ 35 соединен с вторым входом второй схемы 2И-НЕ 41. Применение приведенного (фиг.З) мультивибратора 39 на транзисторах с дополнительной симметрией позволяет использовать его-как управляемый генератор с высоким входным сопротивлением.

зависит

от напряжения на его входе,; задаваемого напряжением заряда и разряда емкости 38. Частота импульсов на выходе мультивибратора 39 равна нулю.

сс.чи емкость 38 заряжена до потенциала +Ur,, и равна максимальной при разряде 38 до напряжения, равного нулевому потенциалу, Максимальная частота на выходе мультивибратора 39 определяется постоянной времени RC-цепи самого мультивибратора 39 и должна соответствовать номинальной частоте вращения шагового двигателя 14.

Основу блока 14 временной задержки составляют два формирователя импульсов, запускаемые по переднему и заднему фронту перепада выходного сигнала демодулятора 10, два одновибрато- ра ОВ1 и ОВ2 (расширители импульсов) подключенные выходами к схеме И 43, схема 2И-ШШ-НЕ 44, к входам которой через инверторы подключены формирователи импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Механический узел 2 жестко фиксируют над поверхностью базы 26 измерения и параллельно ей. Расстояние Н меркду поверхностью блока 1 ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготовки при максимально вйз можной ее толщине выбирают из условия

Н .Ниск hмакс (О

Задатчиком 21 подъема блока ультразвуковых преобразователей устанавливают необходимое его перемещение вверх после срабатывания датчика 19 поиска поверхности контролируемой заготовки 25 с тем, чтобы после отработки этого перемещения блок 1 ультразвуковых преобразователей находился над поверхностью заготовки 25 на расстоянии Нисц.

Задатчиком 22 предварительной установки устанавливают число, при котором после получения результата измерения толщины калиброванной пластины на индикаторе 24 были бы показаны, соответствующие толщине этой пластины,

При включении устройства синхронизатор 11 своим вторым выходом через блок 13 управления и первым выходом через генератор 12 управляет вращением двигателя 14 в направлении перемещения блока 1 ультразвуковых преобразователей в верхнее исходное положение.

При этом происходит открытие ключа 36 в генераторе 12, которое вызы

0

5

0

5

0

5

0

5

вает разряд емкости 38 через резистор 37, Одновременно с разрядом емкости 38 происходит снижение напряжения на управляющем входе мультивибратора 39, приводящее к плавному (пропорционально времени разряда емкости 38) увеличению частоты на его выходе от о до максимального значения, соответствующего полному разряду емкости 38. Максимальная частота на выходе мультивибратора 39, определяющая через инвертор 40 и схему И 41 частоту на выходе генератора 12, должна соответствовать номинальной частоте вращения шагового двигателя и определяется постоянной времени RC-цепи самого мультивибратора 39. С ростом частоты следования импульсов на выходе генератора 12 происходит плавный разгон и двигателя 14, и механического узла 2,

Перемещение блока 1 ультразвуковых преобразователей происходит до момента срабатывания датчика 18 исходного положения, который через синхронизатор 11 (его второй вход и первый выход) осуществляет остановку генератора 12 по второму его входу. При этом сигнал на втором входе генератора 12 закрывает ключ 36 (происходит заряд емкости 38 через диод 42 до практически +i и остановка мультиви- 39) и запрещает прохождение импульсов на выход генератора 12 через схему И 41,

Одновременно происходит остановка вращения шагового двигателя 14 и перемещение блока 1 ультразвуковых преобразователей. Датчик 18 через синхронизатор 11 (его третий выход) производит также запись числа предварительной установки задатчика 22 в реверсивный .счетчик 23, запись числа задатчика 21 в синхронизатор 11 и через последний (первый его выход) управляет повторньм (с плавным нарастанием частоты) запуском генератора 12 и направлением (второй выход синхронизатора 11) вращения шагового двигателя 14 через блок 13 управления, при котором блок 1 ультразвуковых преобразователей опускается к поверхности контролируемой заготовки 25. Одновременно импульсы из блока 13 управления, поступающие на шаговый двигатель 14, поступают с второго выхода блока 13 на вычитающий счетньй вход счетчика 23,

fO

15

20

При касании датчика 19 поверхности заготовки последний через синхронизатор 11 останавливает генератор 12 и соответственно перемещение блока 1 ультразвуковых преобразователей к кон гролируемой заготовке 25, осуществляет реверс вращения шагового двигателя и подъем (с плавным разгоном) блока 1 ультразвуковых преобразователей вверх. Высота подъема определяется числом, установленным задатчиком 21. Одновременно число импульсов, отработанное шаговым двигателем 14 и поступающее с второго выхода-блока 13 управления, суммируется в реверсивном счетчике 23. Механический узел 2 выполнен так, что отработка шаговым двигателем 14 одного импульса, поступающего из блока 13, соответствует перемещению блока 1 ультразвуковых преобразователей вверх или вниз на 1 мкм. После отработки числа, установленного в задат- чике 21, блок 1 ультразвуковых преоб-25 разователей находится на расстоянии от поверхности, равном Ний . При этом синхронизатор 11 через свой четвертый выход дает разрешение на управление генер атором 12 от акустичес- Q кого тракта измерения, (на второй вход блока 17 временной задержки поступает сигнал, разрешающий включение схемы И 43).

Одновременно излучающий преобразователь 5 возбуждается по цепи: первый задающий генератор 3 и первый генератор 4 ультразвуковой частоты, а также по цепи: второй задающий генератор 15 и второй генератор 16 уль- .« тразвуковой частоты. Частоты задакнцих генераторов 3 и 15 выбирают близкими, исходя из условия образования пространственных биений, причем частота генератора 15, поступающая на блок 9 вычитания частот (второй его вход), должна быть большей. Регулировкой коэффициентов усиления генераторов 4 и 16 ультразвуковой частоты добиваются примерного равенства напряжений, прикладываемых к излучающему преобразователю 5 от каждого из генераторов 4 и 16. В зоне измерений образуются пространственные биения, которые воздействуют на приемный преобразова35

45

50

ние информационного сигнала об отклонении расстояния между плоскостью излучения-приема блока 1 ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготовки 25 от HUCXЕсли это расстояние равно Нцех ) частота выходного сигнала приемного преобразователя 6 непрерывно и дискретно изменяется в пределах частот задающих генераторов 4 и 15. Соответственно этому разность частот на выходе блока 9 или равна нулю, когда частота выходного сигнала приемника 6 равна частоте генератора 15, или равна разности частот между генераторами 15 и 3, когда частота выходного сигнала приемника 6 равна частоте генератора 3. При зтом демодулятор 10 (выход 45) переходит в состояние логической 1, если разность частот равна нулю, или состояние логического О, если разность частот на выходе блока 9 не равна нулю.

По цепи демодулятор 10 - первый выход блока 17 временной задержки - первый вход генератора 12 осуществляется остановка генератора 12, а также прекращается подача импульсов на первый вход блока 13 управления и соответственно осуществляются остановка и вращение шагового двигателя 14 и перемещения блока 1 ультразвуковых преобразователей. Наличие непре рывного перехода сигнала на выходе демодулятора 10 из логической 1 к логическому О, соответствующее расстоянию Нце)( , вьщеляется одновиб- раторами.ОВ1 и ОВ2 блока 17,которые запускаются по переднему и заднему фронту выходного сигнала демодулятора 10 и своими выходными сигналами (логический О) перекрывают друг друга по времени, запрещают через схему И 43 запуск генератора 12 импульсов. Одновременно импульсы, запускающие одновибраторы ОВ1 и ОВ2, через инверторы и схему 2И-ИЛИ-НЕ 44 поступают на второй выход блока 17 и производят запись текущего значения толщины из счетчика 23 в цифровой индикатор 24.

Если расстояние между поверхностью заготовки 25 и плоскостью блока 1 ультразвуковых преобразователей отлитель 6. По цепи приемный преобразова- чйется от расстояния , то частотель 6 -.усилитель 7 - компаратор 8 - блок 9 вычитания частот (первьй вход)- демодулятор 10 осуществляется выделе-

та в выходном сигнале приемного преобразователя 6 и состояние демодулятора 10 становятся однозначными в соO

5

0

5 Q

«

5

5

0

ние информационного сигнала об отклонении расстояния между плоскостью излучения-приема блока 1 ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготовки 25 от HUCXЕсли это расстояние равно Нцех ) частота выходного сигнала приемного преобразователя 6 непрерывно и дискретно изменяется в пределах частот задающих генераторов 4 и 15. Соответственно этому разность частот на выходе блока 9 или равна нулю, когда частота выходного сигнала приемника 6 равна частоте генератора 15, или равна разности частот между генераторами 15 и 3, когда частота выходного сигнала приемника 6 равна частоте генератора 3. При зтом демодулятор 10 (выход 45) переходит в состояние логической 1, если разность частот равна нулю, или состояние логического О, если разность частот на выходе блока 9 не равна нулю.

По цепи демодулятор 10 - первый выход блока 17 временной задержки - первый вход генератора 12 осуществляется остановка генератора 12, а также прекращается подача импульсов на первый вход блока 13 управления и соответственно осуществляются остановка и вращение шагового двигателя 14 и перемещения блока 1 ультразвуковых преобразователей. Наличие непрерывного перехода сигнала на выходе демодулятора 10 из логической 1 к логическому О, соответствующее расстоянию Нце)( , вьщеляется одновиб- раторами.ОВ1 и ОВ2 блока 17,которые запускаются по переднему и заднему фронту выходного сигнала демодулятора 10 и своими выходными сигналами (логический О) перекрывают друг друга по времени, запрещают через схему И 43 запуск генератора 12 импульсов. Одновременно импульсы, запускающие одновибраторы ОВ1 и ОВ2, через инверторы и схему 2И-ИЛИ-НЕ 44 поступают на второй выход блока 17 и производят запись текущего значения толщины из счетчика 23 в цифровой индикатор 24.

Если расстояние между поверхностью заготовки 25 и плоскостью блока 1 ультразвуковых преобразователей отлита в выходном сигнале приемного преобразователя 6 и состояние демодулятора 10 становятся однозначными в соответствии со знаком отклонения расстояния от Нц5х 1 изменением толщины заготовки 25. Так, например, если уменьшению расстояния (увеличению толщины) соответствует устойчивая частота в выходном сигнале приемника 6, равная частоте генератора 3, то увеличению этого расстояния (уменьшению толщины) соответствует частота в выходном сигнале приемника 6, равная частоте генератора 15, или лаоборот. При 3rroiH частоты в выходном сигнале приемника 6 сохраняют свое значение в пределах расстояний:

L m-1

Н Н

ues -J

L m+T

Н Н f4c.f Это условие определяет

20

25

зону захвата акустического тракта измерения, при котором обеспечивается однозначный выв-од блока 1 ультразвуковых преобразователей на расстояние от поверхности заготовки, и соответственно максимально возможные скачкообразные отклонения толщины заготовки 25 от е,е номинального значения, кото- рее способно отработать устройство. 30 По цепи прямой выход 43 демодулятора 10 - второй-вход блока 13 управления осуществляется задание направления вращения шагового двигателя 14 с тем, чтобы после отработки рассогласования 35 связанного с изменением толщины заготовки, это расстояние соответствовало бы Н уах

С увеличением толщины заготовки

25 контролируемое расстояние становитМО чески неизменны, происходит компенся меньше , демодулятор 10 переходит в устойчивое состояние и через блок 17 временной задержки (по истечении времени работы одновибраторов) запускает генератор 12, нарастающие (ПО частоте импульсы которого поступают на блок 13 (первый его вход),и осуществляется плавный разгон двигателя 14.

Одновременно единичный сигнал демодулятора 10 воздействует на второй вход блока 13 управления и задает направление вращения щагового двигателя 14, при котором блок 1 ультразвуковых преобразователей перемещается вверх, происходит суммирование импульсов, поступивших на шаговый двигатель 14jB реверсивном счетчике 23.

0

5

0

5

30 35

Перемещение блока 1 ультразвуковых преобразователей и накопление импульсов в счетчике 23 происходит до тех пор, пока контролируемое расстояние не станет равным котором происходит индикация толщины. Снижение толщины заготовки 25 вызывает обратный эффект.

Если при отклонении толщины заготовки 25 в сторону, например, уменьшения (расстояние увеличивается), механический узел 2 перемещает блок ультразвуковых преобразователей в сторону подъема вверх, то необходимо использовать инверсный выход 46 демодулятора 10. I

Как видно из зависимости (1) описания осуществления способа и описания работы устройства, расстояние Нц(- определяется при выбранном m только длиной L периода огибающей пространственных биений. Так как ве- личина L зависит только от разности волновых чисел К, и К каждой из излучаемых частот ультразвуковых колебаний, а излучение и прием обеих частот идет одновременно, одним излучателем (при неизменных частотах задающих генераторов) и одним приемником, т.е. оба излучаемых колебания распрост- раняются в одном и том же акустическом тракте зоны измерения, то приращения волновых -чисел К, и К (близких между собой и связанных с изменением их длины волны) тоже одинаковы по величине и по знаку, вследствие чего разность волновых чисел по модулю и соответственно длина L практи5

0

5

сация дестабилизирующих факторов, влияющих на зону измерениями повьше- ние точности измерений.

Формула изобретения

1, Способ ультразвукового измерения толщины движущейся ленточной заготовки, осноранньй на излучении и приеме ультразвукового сигнала с помощью излучающего и приемного преобразователей, установленных в блоке ультразвуковых преобразователей на исходном расстоянии от поверхности заготовки, и перемещении в процессе . измерений блока ультразвуковых пре- образователей на расстояние, равное изменению толщины заготовки, по которому судят о толщине, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения томности измерения, излучают и принимают ультразвуковые сигналы на двух близких частотах, обеспечивающих .возникновение пространственных биений ультразвуковых сигналов между поверхностью заготовки и плоскостью излучения - приема блока ультразвуковых преобразователей, исходное расстояние выбирают из условия:

Н

ЙС(

L m

де L-27

15

(К,-К,/

длина периода пространственных биений; К, К,2 волновые числа компонент двух озвучивающих ультразвуковых 20 колебаний;

целое положительное число, кратное количеству HHCX ,укладываемых на расстоянии L; минимальное расстоя

0

ние между плоскостью излучения-приема бло-. 30 ка ультразвуковых преобразователей и поверхностью заготовки, при котором акустическая энергия, отражен-,, ная от поверхности заготовки, достигает приемного преобразователя;

- диаметры излучающего 40 и приемного преобразователей;

о - зазор акустической развязки между излучающим и приемным ,г преобразователями; ui - угол расхождения излучения, зависящий от параметров излучающего преобразователя и среды,

перемещение блока ультразвуковых еобразователей осуществляют при продании пространственных биений, вызнном изменением толщины заготовки, их возникновения.

2. Устройство для ультразвукового мерения толщины движущейся ленточй заготовки, содержащее блок ульт50

55

10

15

0

5

0 ,,

0 г0

5

развуковых преобразовате.пей с: механи- .ческим узлом его перемещения, последовательно соединенные задающий генератор, генератор ультразвуковой частоты и излучающий преобразователь, размещенный в блоке ультразвуковых преобразователей, последовательно соединенные приемный преобразователь, расположенный в блоке ультразвуковых преобразователей в одной плоскости с излучающим преобразователем, усилитель и компаратор, последовательно соединенные демодулятор, синхронизатор, генератор импульсов, блок управления и шаговый двигатель, выходной вал вращения которого связан с механическим узлом перемещения блока ультразвуковых преобразователей, датчик исходного положения блока ультразвуковых преобразователей, расположенный в механическом узле и подключенный к второму входу синхронизатора, второй выход которого связан с вторым входом блока управления, датчик поиска поверхности заготовки, установленньй в блоке ультразвуковых преобразователей и подключенный к третьему входу синхронизатора, блок действительного значения и индикации, входом предварительной записи связанный с третьим выходом синхронизатора, а счетным входом подключенный к второму выходу блока управления и четвертому входу синхронизатора, задат- чик подъема блока ультразвуковых преобразователей, подключенный к входу задания подъема блока ультразвуковых преобразователей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными вторым задающим генератором и вторым генератором ультразвуковой частоты, выход которого подключен к излучающему преобразователю, блоком вычитания частот, первым входом связанным с выходом второго задающего генератора, а выходом подключенным к входу демодулятора, блоком временной задержки, первым входом подключенным к выходу демодулятора, а первым и вторым выходами связанным соответственно с вторым входом генератора импульсов и входом .записи результата измерения блока действительного значения и индикации, вторые входы блоков вычитания частот и временной задержки подключены соответственно к выходу

компаратора и четвертому выходу синхронизатора .

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных первой схемы 2И- НЕ, два входа которой являются соответственно входами генератора импульVemSepmtiuSxod

LT -п

t о -э

Третий nxoi

сов, ключа, разрядного резистора, емкости, второй вывод которой соединен с общей шиной, мультивибратора, инвертора и второй схемы . 2И-НЕ , выход которой является выходом генератора импульсов, зарядного диода, анод которого соединен с коллектором ключа, а катод соединен с емкостью, выход первой схемы 2И-НЕ соединен с вторым входом второй схемы 2И-НЕ .

тткт т штттт,

26

25

Фиг.1

BxoS задания полена акустической г(мо8ки

ПерЪыа Sxad

Фие. 2

ffOX/ S ni4gC/3(J

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1989 года SU1520332A1

Способ ультразвукового измерения толщины движущегося изделия 1979
  • Гуманюк Мстислав Нестерович
  • Ришан Александр Иосифович
  • Ходак Владимир Иванович
SU994911A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Ультразвуковой интерферометрический толщиномер 1987
  • Ришан Александр Иосифович
SU1397730A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 520 332 A1

Авторы

Ришан Александр Иосифович

Даты

1989-11-07Публикация

1988-02-16Подача