Ультразвуковой толщиномер Советский патент 1990 года по МПК G01B17/02 

Изобретение относится|,к средствам неразрушающего КОНТРОЛЯ изделий при одностопотшем доступе к их поверхности,

Цепью изобретения является повышение точности измерения толщины.

Но чертеже показана структурная схема толщиномера.

Толщиномер содержит последовательно соединенные синхронизатор I, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3 и формирователь 4 интервалов времени, генератор 5 счетных чгпуjbcoB, счетчик 6S счетчик 7, одновибратор 8, вход которого соединен с выходом формирователя 4 интервалов времени, второй одновибратор 9 и индикатор 10, подключенный к выходу счетчика 6, первый вход которого соединен с выходом формирователя 4 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 1s вход одновибратора 8 соединен с выходом формирователя 4 интервалов времени, а его выход - с первым входом счетчика 75 выход генератора 5 счетных импульсов соединен с вторыми входами счетчиков 6 и 7, а выход однорибратора 9 - с третьими входами счетчико в 6 и 7 и входом синхронизатора 1.

Ультразвуковой толщиномер работает следующим образом.

Синхронизатор 1 периодически запускает генератор 2 зондирующих импульсов. Выходной импуиьс iенерлто- ра 2 от каждого запуска нчтПуждает преобразователь 3, когпрм тчучает в контролируемое изделие короткий ультразвуковой импульс. Ультразвуковой импульс, отразившись от противоположной поверхности изделия, принимается этим же преобразователем и преобразуется в электрический. С помощью импульсов синхронизатора 1 (стартсигнал) и преобразователя 3 (стоп-сигнал) формирователь А интервалов времени при каждом запуске генератора 2 зондирующих импульсов вырабатывает на своем выходе прямоугольный импульс с длительностью

т -

и с

где с - скорость распространения

ультразвукового импульса в материале контролируемого из делия;

h - толщина изделия. Длительность Ти измеряется квантованием счетными импульсами генератора 5, следующими с частотой f0 , и результат каждого измерения

При достижении в счетчике 7 числа

Y

10 им вырабатывается импульс переноса, который запускает второй одно- вибратор 9. Выходной импульс одно- вибратора 9 запрещает работу синхронизатора 1. Измерение толщины изделия заканчивается. Содержимое счетчика 6, являющееся результатом измерения толщины изделия, выводится на индикатор 10 для регистрации.

Длительность импульса одновибратора 9, запрещающего работу синхронизатора 1, определяет время индикации результата измерения. Задний фронт импульса одно вибратора 9 производит сброс содержимых в счетчиках 6 и 7, т.е. толщиномер приводится в начальное положение для нового измерения.

Таким образом, за одно измерение толщиномером число m сформированных и измеренных длительностей Т и Ј (объем выборки измерения т) определяется из уравнения

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий при одностороннем доступе к их поверхности. Целью изобретения является повышение точности измерения. Толщиномер формирует временные интервалы, длительность которых пропорциональна измеряемой толщине. Величина этих интервалов измеряется путем заполнения их счетными импульсами и суммируется в первом счетчике. Одновременно за каждый такт измерений формируется эталонный временной интервал, длительность которого также измеряется путем заполнения счетными импульсами. Количество счетных импульсов фиксируется во втором счетчике, разрядность которого выбирается в зависимости от верхнего предела измерений. При переполнении второго счетчика процесс измерения заканчивается и с первого счетчика окончательный результат подается на индикатор. 1 ил.

- Ф -р

1И10

.2Ји с

а режиме сложения записывается в счетчик 6,

Задний фронт импульса формирователя 4 запускает одновибратор 8 с управляемой длительностью выходного импульса. Одновибратор 8 на своем выходе формирует прямоугольный импульс с длительностью 2

ас ,-t

где а t м - размерный коэффи4р

циент.

Длительность Ј также измеряется квантованием счетными импульсами генератора 5, и результат каждого измерения в режиме сложения записыва- ется в счетчик 7:

пл tfn

L f

ас l

Такой периодический процесс запуска генератора 2 зондирующих импульсов, измерения длительностей Т и и , суммирования результатов измерений в соответствующих счетчиках продолжается до переполнения счетчика 7, имеющего емкость 10, где т - целое положительное число, опредепяющее вес младшего разряда результата измерения.

ПА. m

f ас о

10

или

m

ас

2f

10

Тогда результат измерения толщины, записанный в счетчик 6 и выводимый на индикатор 10, будет равен

Н„ т. пи

а- с 2f

10Г - fn

,

р

50

Необходимая длительность Ј выход-: ного импульса одновибратора 8 устанавливается перед измерением толщины изделия, при калибровке толщиномера с помощью меры толщины (эталонного образца), изготовленного из материала контролируемого изделия. Для этого преобразователь 3 устанавливается на поверхность меры юпщины с паспортным значением hM и регулировкой длительности Ј выходного импульса одновибратора 8 добиваются показания на индикаторе 0 числа апм1П , т.е. осуществляется традиционная методика калибровки ультразвукового толщиномера. В этом случае длительность

ас

Таким образом, упьтрлтнуковой толщиномер обеспечивав бол- е ныго