(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ
1
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля изделий с помощью ультразвуковых колебаний.
Известен ультразвуковой эхо-импульсный способ измерения толщины изделия, заключающийся в фиксации времени распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии f .
Однако этот способ позволяет вести контроль изделий, толщиной 0,25 мм.
Наиболее близким к пpeдлaгaeм6 fy по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой способ измерения толщины, заключающийся в том, что пропускают ультразвуковые колебания через контролируемое изделие и по параметрам принятых колебаний судят о толщине изделия. В качестве параметра ультразвуковых колебаний выбирают Изменение их фазы, вызванное внесением контрол)фуемого издеЛИЯ в зону прохождения ультразвукового луча 2.
Однако этот способ имеет низкую точность измерения. Кроме того, полученные результаты неоднозначны для определения толщины изделия.
Цель изобретения - повышение точности, измерения.
Эта цель достигается за счет того, что выделяют возникающую при введении контролируемого изделия между ультразвуковыми излучателем и приемником разность частот принимаемых и излучае,мых колебаний, интегрируют ее во времени, а полученный результат используют в качестве информативного параметра.
В основу данного способа заложен нестационарный эффект Допплера, заключающийся в том, что при изменении акуптичЬских свойств Среды во времени изза введения между ультразвуковым излучателем и приемником контролируемого изделия частота принимаемых колебаний отличается от частоты излучаемых. Приче между толщиной изделия и интегралом от разности частот по времени существует корреляция. Способ заключается в следующем. Контролируемое изделие вводят между ультразвуковыми излучателем и приемником. На излучающий преобразователь подается непр ывный сигнал с кварцево го генератора. При вводе контролируемого изделия между преобразователями про исходит изменение акустических свойств средЫ| что приводит к изменению частоты ультразвукового сигнала, прошедшего контролируемое изделие. Затем выделяют разностную частоту сигналов, пришедших с ультразвуковых излучателя и приемника. Выделение разностной частоты про водят, наприм в блоке обработки инфор машш, с высокой точностью, используя принцип умножения частоты с последующим переходом к исходной частоте. При этом разность частот можно увеличить в Ю раз (где п 1,2,3). Затем интегрируют умноженную выделенную разность частот по времени, получают умноженное во столько же раз изменение разности фаз д применяемых и излучаемых колебаний, которое используют вкачестве информационного параметра. Расчитывают величину N где М - число полных периодов. В случае, когда волновые сопротивления материала изделия и иммерсионной жидкости совпадают, толщину изде лия определяют из соотношения где Kg и fc - волновые числа материала изделия и иммерсионной, жидкости, Если это условие не соблюдается, формула для расчета усложняется и целесообразнее толщину изделия определять из тарировочной кривой для данного материала. Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью прово дить измерения изделий, имеющих небольшую толщину. Формула из. обретения Ультразвуковой способ измерения толщины, заключающийся в том, что пропускают ультразвуковые колебания через контролщэуемое изделие и по пара- . метрам принятых колебаний судят о толщине изделия, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения,выделяют возникающую при введении контролируемого изделия ежау ультразвуковым излучателем и приемником разность частот принимаемых и излучаемых колебаний, интегрируют ее во времени, а полученный результат используют в качестве информативного параметра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Калинин В. А., Пранишшй А. А., Цеслер Л. Б. Современные ультразвуков ые толщиномеры. М., М ашинос троение , 1972, с. 10-35,. 2.Мак-Скимин Г. Акустические методы исследования жидкостей и твердых тел. Физическая акустика, М., Мир, 1966, т. 1, 4.А, (прототип).
