Бесконтактный ультразвуковой толщиномер Советский патент 1976 года по МПК G01B17/02 

ной полуперноду собственных колебаний этого контура, с выхода которого высоковольтные радиоимпульсы через конденсатор 19 и повышающий трансформатор 5 поступают на возбуждение излучателя 6.

3 воздухе по направлению к контролируемому материалу 11 возбуждаются продольные УЗ колебания 10, создаюш,ие у границы этого материала чередующиеся зоны повышенного давления и разрежения. При толщинах контролируемого материала И, значительно меньших длины УЗ колебаний, он начинает вести себя как упругая оболочка, совершающая вынужденные колебания с частотой заполнения УЗ импульсов, т. е. с частотой колебания обращенной к контролируемому материалу И поверхности излучателя 6. Таким образом, колеблющиеся слой воздуха и контролируемый материал 11 являются связанной нагрузкой излучателя б, эквивалентное сопротивление которой определяет ток в выходной обмотке повышающего трансформатора 5. Величина этого эквивалентного сопротивления нагрузки зависит от упругих постоянных конт|ролируемого материала 11 и его толщины. Для ее определения служит блок 7, состоящий из обмотки 17 и конденсатора 18. Индуктируемое в блоке 7 напряжение преобразуется преобразователем 8 в напряжение постоянного тока. Напряжение, пропорциональное толщине контролируемого материала И, измеряют показывающим прибором 9.

При уменьшении толщины контролируемого материала 11 выходное напряжение преобразователя 8 через резистор 14 поступает на базу транзистора 12 (активное плечо аттенюатора 2). Вследствие этого уменьшается эквивалентное сопротивление нагрузки излучателя 6 УЗ колебаний, возрастает ток, трансформируемый в блок 7 и напряжение на базе транзистора 12. Последний приоткрывается на определенную величину. Соотношение сопротивлений активного (транзистор 12) и пассивного (резистор 13) нлечей аттенюатора 2 изменяется в сторону уменьшения сопротивления активного плеча так, что уменьшаются амплитуда видеоимпульса на усилителе мощности 3 и

постоянные напряжения на выходе преобразователя 8. В соответствии с этим уменьшением показывающий прибор О регистрирует меньшее значение толщины. Повышение точности измерений достигается описанной работой контура обратной связи, следящего за изменением толщины контролируемого материала с определенным статизмом независимо от возмущающих воздействий: изменения температуры окружающей среды, параметров транзисторов и т. п.

Использование в предлагаемом толщиномере лишь одного излучателя УЗ колебаний, устанавливаемого с одной стороны контролируемого материала, по реакции тока в цепи возбуждения которого определяют толщину изделия, расширяет область применения толщиномеров в фазах прокатки по сравнению с прототипом. Отпадает необходимость отведения толщиномера в процессе заправки металла в прокатный стан, вследствие чего появляется возможность контролировать передний и задний концы прокатываемого металла, обычно обрезаемые в отходы.

Формула изобретения

Бесконтактный ультразвуковой толщиномер, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, соединенный с контуром ударного возбуждения и через конденсатор - с повышающим трансформатором, выход которого подключен к излучателю ультразвуковых колебаний, установленному с одной стороны контролируемого материала, и показывающий прибор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения толщины в процессе заправки контролируемого материала в прокатный стан, в толщиномер введены блок обратной связи, преобразователь и аттенюатор, включенные так, что вход блока обратной связи соединен с выходом повышающего трансформатора, а выход - с входом преобразователя, выход которого подключен к показывающему прибору и через аттенюатор - к входу усилителя мощности и выходу задающего генератора.