УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР Советский патент 1968 года по МПК G01B17/02 

Известны ультразвуковые резонансные толщиномеры, содержащие два высокочастотных генератора, пьезопреобразователь, поочередно подключаемый коммутатором к генераторам, усилители, блок формирования .-стробирующего импульса, счетчик импуль сов, управляемый стробирующими импульсами.

Предложенный ультразвуковой толщиномер отличается тем, что в нем установлены механизм для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном поверхности контролируемого изделия, и измеритель этого перемещения, преобразующий его линейную величину в импульсы напряжения, поступающие в счетчик и на коммутатор, переключающий генераторы при возникновении резонанса.

Такое исполнение позволяет повысить точность при измерении малых толщин. На чертеже изображена схема ультразвукового резонансного толщиномера.

Толщиномер включает в себе пьезопреобразователь 1, поочередно подключаемый к высокочастотным генераторам 2 Е 3, блок 4 формирования стробирующего импульса, реле 5 сброса, счетчик 6 импульсов, управляемый стробирующими импульсами. Пьезопреобразователь связан с механизмом 7, выполненным в виде кулачкового вала и щтока.

служащим для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном поверхности контролируемой детали 8, и приводимым в движение электродвигателем 9. Измеритель перемещения выполнен в виде магнитного диска 10 и считывающей головки 11, преобразующей угол поворота кулачкового вала в импульсы напряжения, поступающие в счетчик 6. Коммутатор 12 переключает генераторы при возникновении резонанса.

На пьезопреобразователь, который находится в начальном, например, верхнем по отношению к контролируемому изделию положении, подается напряжение от генераторов 2 частотой /1. Одновременно пьезопреобразователь перемещается под действием механизма 7. Величина перемещения датчика измеряется с помощью магнитного диска, снимается считывающей головкой, усиливается усилителем 13 и поступает в формирующее устройство 14, которое преобразовывает его в серию имлульсов, причем число импульсов равно числу его периодов, пропорционально

.перемещению пьезопреобразователя. Импульсы поступают на вход селектора 15, который пропускает их на счетчик импульсов тогда, когда на второй вход селектора подан стробирующий импульс, вырабатываемый

пульса. При движении датчика относительно изделия при определенной толщине слоя жидкости di наступает резонанс электромеханической колебательной системы на частоте /1. В момент резонанса амплитуда нанряжения на контуре генератора 2 резко меняется. Изменение амплитуды напряжения детектируется, обостряется и полученным импульсом запускается формирователь стробирующего импульса.

С выхода блока формирователя стробирующего импульса подается напряжение на переключатель частот, который разрывает цепь питания генератора 2 и подключает питание к генератору 3 так, что на пьезопреобразователь подается напряжение частоты /а с этого генератора. Одновременно с переключением генераторов на селектор подается стробирующий импульс и селектор пропускает импульсы из формирующего устройства на счетчик импульсов.

При дальнейшем движении пьезопреобразователя при определенной толщине слоя жидкости d.2 наступает резонанс электромеханической системы на частоте fzРезонансный импульс поступает в блок формирования стробирующего импульса, с выхода которого импульс поступает в переключатель частот. Переключатель разрывает цепь питания генератора 3 и подключает питание к генератору 2. Одновременно обрывается -стробирующий импульс, который подавался на селектор импульсов. Число импульсов, поступивших в счетчик импульсов, пропорционально величине перемещения датчика мелсду состоянием резонанса для каждой из частот, а величина перемещения датчика пропорциональна измеряемой толщине.

Диск 16 воздействует на контактный выключатель во время обратного хода пьезопреобразователя. Реле сброса сбрасывает показание со счетчика импульсов, подготавливая его к новому циклу измерения, н отключает блок формирования стробирующего импульса от генератора 2 во время обратного хода пьезопреобразователя.

В тОт момент, -когда пьезопреобразователь займет верхнее положение, диск 16 отходит от контактного выключателя 17, который выключает реле сброса, и схема готова к новому циклу измерений.

Предмет изобретения

Ультразвуковой резонансный толщиномер, содержащий два высокочастотных генератора, пьезопреобразователь, поочередно подключаемый коммутатором к генераторам, усилители, блок формирования стробирующего импульса, счетчик импульсов, управляемый стробирующими импульсами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при измерении малых толщин, в нем установлены механизм для перемещения пьезопреобразователя в направлении, перпендикулярном поверхности контролируемого изделия, и измеритель этого перемещения, преобразующий его линейную величину в импульсы напряжения, поступающие в счетчик и на коммутатор, переключающий генераторы при возникновении резонанса.