Магнитоакустический толщиномер Советский патент 1981 года по МПК G01B17/02 

54) МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИЙ ТОЛЩИНОМЕР

1

Изобретение относится к неразрущающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля толщины, а также физико-химических свойств изделий.

По основн,ому авт.св. P627317 известен магнитоакустический толщиномер, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобрагователь, усилитель и первый триггер, регистратор, формирователь импульсов, включенный между выходом синхрнизатора и входом генератора, В7 зро триггер, первый вход которого подключен к -выходу усилителя, а выход ко входу регистратора, и дифференцирукадую цепочку, включенную между вторым вяодом второго триггера и выходом первого триггера, второЛ вход которого соединен со вторы выходом синхронизатора Г.

Недостатком известного толщиномера является невозможность определить физико-химические свойства изделий .

Дель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем,, что магнитоакустический толщиномер

снабжен последовательно соединенными генератором эталонных сигналов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, формирователем эталонных сигналов, схемой задержки, схемой И, третьим триггером и индикатором, буферным каскадом, включенным между дифференцирующей цепью и вторым триггером и соединенным со входом

0 третьего триггера, генератором высокочастотных импульсов, вход которого соединен р третьим выходом буферного каскада, и блоком формирования отсчетных импульсов, включенным 5 между схемой И и генератором высокочастотных импульсов.

На чертеже представлена блок-схема толщиномера.

Магнитоакустический толщиномер

0 содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 зондирующих импульсов, преобразователь 4, усилитель 5, первый триггер 6, второй

5 вход которого подключен ко второму выходу синхронизатора, дифференцирующую цепочку 7, буферный каскад генератор 9 высокочастотных импуль сов, блок 10 формирования отсчетны

& импульсов и схему И 11. К третьему

выходу синхронизатора подключены последовательно соединенные генератор 3.2 эталонных сигналов, формирователь 13 эталонных сигналов и схема 14 за,держки, выход которой соединен со вторым входом схемы И.

К вьаходу усилителя 5 подключен второй триггер 15, второй вход которого соединен с первым выходом буферного каскада 8, второй выход которого подключен.к первому входу третьего триггера 16. Второй вход третьего триггера 16 соединен с выходом схемы И 11, а выход - с индикатором 17 о Выход второго триггера 15 подключен ко входу регистратора 18.

Магнитоакустический толщиномер работает следуивдим образом.

С выхода синхронизатора 1 импульс поступает на вход формирователя 2 импульсов, затем.на генератор 3 зондирующих импульсов и далее на преобразователь 4. С преобразователя 4 отраженный ото дна сигнал подается на усилитель 5. С выхода усилителя

5сигнал подается на входы тригге-ров би 15. На второй вход триггера

6подается сигналсо второго выхода синхронизатора 1, На триггере 6 вырабатывается прямоугольный импульс начало которого ограничено импульсом с синхронизатора 1, а конец - импульсом с выхода усилителя 5. С выхода триггера 6 прямоугольный положительный импульс подается на дифференцирующую цепочку 7, где задний фронт импульса образует кратковременный отрицательный импульс. С дифференцирующей цепочки 7 кратковременный отрицательный импульс подается на буферный каскад 8, а затем на один вход второго триггера 15. На второй вход триггера 15 подается сигнал с усилителя 5. На триггере 15 вырабатывается прямоугольный импульс, начало которого ограничено импульсом с дифференциру1с«дей цепочки 7, конец вторым последующим отраженным импульсом. Длительность прямоугольного импульса со второго триггера пропорциональна толщине измеряемого изделия . Триггер 15 соединен с регистратором 18 толщины. Таким образом измеряется толщина изделия.

Чтобы зафиксировать изменение скорости, вызванной изменением физико-химических свойств изделий, с третьего выхода синхронизатора 1 подается импульс на генератор 12 эталонных сигналов., который представляет .собой генератор с контуром ударного возбуждения.Импульсом с синхронизатора 1 этот генератор запускается. Генератор 12 эталонных сигналов вырабатывает затухающие колебания с постоянной частотой f . Эти колебания поступают на формирователь 13 эталонных сигналов. .С выхода этого формирователя импульсы счастотой

повторения f подаются на вход схемы 14 задержки. С выхода схемы 14 задержки импульсы подаются на один вход схемы И 11. В то же время с одного .выхода буферного каскада 8 пос)пают импульсы на вход генератора 9 высокочастотных .импульсов, который представляет собой генератор с контуром ударного возбуждения, на нем вырабатываются затухающие колебания с постоянной частотой -Е которая должна превышать частоту { во сто, тысячу и более раз, это зависит от технических возможностей устройства Чем выше частота ,;. i тем точнее измерения. Эти затухающие колебания подаются на вход блока 10 формирования отсчетных импульсов. С выхода блока 10 выходит гребенка импульсов с частотой повторения 2- Она поступает на вход И 11, куда поступают и эталонные импульсы со схемы 14 задержки. На схеме И один из импульсов гребенки совпадет с ближайшим эталонным импульсом. С выхода схемьа И 11 импульсы поступают на второй вход третьего триггера 16, на первый вход которого поступает импульс с буферного каскада 8. Импульс, поступающий с буферного каскада 8 на третий триггер 16, может оказаться в любом положении, т.е. между двумя любыми соседними эталонными импульсами или совпадать с одним из них. Если они совпадают, то это не дает возможности оценить относительное увеличение или уменьшение скорости ультразвука. Поэтому в устройстве предусмотрена схема 14 задержки, с помощью которой можно задерживать эталонные импульсы от О до одного периода с тем, чтобы импульс, поступающий с буферного каскада 8 на третий триггер 16, оказался строго посередине между двумя соседними эталонными импульсами. Эт соответствует положению стрелки индикатора посередине шкалы. Эталонные импульсы являются как бы опорными импульсами, а импульсы с блока 10 формирования импульсов - отсчетными. Таким образом, будет зафиксировано всякое изменение скорости ультразвука, незначительное по свое величине, которое вызвано наличием остаточных и приложенных напряжений механической анизотропией, изменением физико-химических свойств материалов.

Формула изобретения

Магнитоакустический толщиномер ПО авт.св. 627317, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными генератором эталонных сигналов, вход которого соединен с выходом

синхронизатора, формирователем эталонных сигналов, схемой задержки, схемой И, третьим триггером и индикатором буферным каскадом, включенным между дифференцирующей цепью и BTOpfcjM триггером и соединенным со входом третьего триггера,; генератором высокочастотных импульсов, вход которого соединен с третьим выходом

буферного каскада, и блоком формирования отсчетных импульсов, включенным между схемой И и генератором высокочастотных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 627317, кл. G 01 В 17/02, 1977 (прототип).