УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР Советский патент 1969 года по МПК G01B15/02 

Изобретение может найти ирименение в нефтяной, химической, машиностроительной и других областях промышленности для оперативного контроля тонкостенных изделий, например магистральных труб.

Известные ультразвуковые импульсные толщиномеры, содержащие импульсный генератор, усилитель мощности, акустическую приемно-излучающую головку, приемно-усилительный блок, триггер, интеграторно-запоминающий блок и регистрирующий прибор, обладают мертвой зоной и недостаточно широким диапазоном измерений.

Предлагаемый толщиномер позволяет расширить диапазон и повысить точность измерений. Это достигается тем, что в нем вход приемно-усилительного блока выполнен в виде корректирующей последовательной емкостно-резистнвной цепи, подключенной параллельно головке, и диодно-резистивного ограничителя, подключенного через разделительный конденсатор к базо-эмиттерному переходу транзистора входного усилительного каскада, к которому подключена цепь отсечки первой и пропускания второй волны ограниченного по нулевому уровню эхо-импульса, а междукаскадное соединение в приемноусилительном блоке снабжено импульсным трансформатором с инверсным включением обмоток.

На чертеже приведена схема описываемого толщиномера.

Принцип его действия заключается в следующем.

Прямоугольные импульсы генератора 1 длительностью, равной полупериоду ультразвуковых колебаний, через усилитель мощности 2 поступают на акустическую приемно-усилительную головку 3, которая излучает импульс ультразвуковых колебаний в контролируемое изделие 4. Эхо-импульс, отраженный от противоположной грани изделия, принимается головкой 3 и преобразуется в короткий высокочастотный импульс электрического напряжения, поступающий на вход приемно-усилительного блока 5. В блоке 5 с временной задержкой относительно начала эхо-импульса, равной периоду ультразвуковых колебаний, формируется пусковой импульс, который поступает иа один из входов триггера 6, и одновременно блокируется возбуждающий прямоугольный импульс генератора. Последний синхронно с началом излучення поступает на другой вход триггера 6.

Триггер 6 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения длительностью, равной сумме времени пробега эхо-импульса в изделии и задерлске в формировании пускового импульса приемно-усилительным блоком, которые поступают в интеграторно-запоминающий блок 7. В нем производится преобразование импульсов в напряжение, амплитуда которого пропорциональна их длительности, и компенсируется временная задержка блока 5, что обеспечивает линейную шкалу регистрирующего прибора 8.

Вход блока 5 выполнен в виде последовательной емкостно-резистивной цепи 9 и W, подключенной параллельно головке 3, и диодно-резистивного ограничителя 11 и 12 принятого головкой эхо-импульса по результирующему нулевому уровню. Одновременно производится блокирование возбуждающего прямоугольного импульсного генератора этим же ограничителем. Благодаря наличию цепи 9 и 10 действительный нулевой уровень ограничения сдвинут на величину, зависящую от времени пробега эхо-импульса. Величина сдвига максимальна в ближней и минимальна в дальной зонах измерений, что обеспечивает равномерную временную задержку в формировании пускового импульса.

Ограниченный по нулевому уровню эхоимпульс через разделительный конденсатор 13 поступает на базо-эмиттерный переход транзистора 14 входного усилительного каскада блока 5. К этому переходу подключена резистивная цепь 15 и 16 отсечки первой и пропускания второй волны ограниченного по нулевому уровню эхо-импульса. После соответствующего усиления передним фронтом

этой второй волны формируется пусковой импульс триггера. Для повышения стабильности формирования междукаскадное соединение в приемно-усилительном блоке производится посредством импульсного трансформатора 17 с инверсным включением обмоток.

Предмет и.зобретения

Ультразвуковой импульсный толщиномер, содержащий импульсный генератор, усилитель мощности, акустическую приемно-излучающую головку, приемно-усилительный блок, триггер, интеграторно-запоминающий блок и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерений, в нем вход приемно-усилительного блока выполнен в виде корректирующей последовательной емкостнорезистивной цепи, подключенной параллельно головке, и диодно-резистивного ограничителя, подключенного через разделительный конденсатор к базо-эмиттерному переходу транзистора входного усилительного каскада, к которому подключена цепь отсечки первой и пропускания второй волны ограниченного по нулевому уровню эхо-импульса, а междукаскадное соединение в приемно-усилительном блоке снабжено импульсным трансформатором с инверсным включением обмоток.