Ультразвуковой измеритель толщины Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ

Изобретение относится к контрольн измерительной технике, а именно к возбуждению и приему ультразвуковых колебаний, и предназначен для измерения толщины электропроводящих сред а также может быть использовано для поверки ультразвуковых измерителей толщины. Известен ультразвуковой измерител толщины, содержащий ультразвуковые преобразователи, связанные с генератором импульсов, усилителем-формиров телем, блоками обработки информации и цифровой регистрации ll . Недостатком этого устройства явл ется невысокая точность измерений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой измеритель толщины, содержащей преобразователь, соедине ный с генератором импульсо з и усили телем-формирователем, а также блок цифровой регистрации и блок обработ ки, включающий синхронизатор и счет чик временных интервалов С2. Недостаток известного устройства состоит в низких точности и надежности измерений. Цель изобретения - повышение точ ности и надежности измерений. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь выполнен двухволновым электромагнитноакустическим, в устройство введены дополнительный генератор импульсов, компаратор, регулируемый генератор эталонного временного интервала, два логических элемента И, логический элемент И-НЕ, при этом выход второго генератора импульсов подсоединен ко второму входу преобразователя, выход усилителя-Формирователя через логический элемент И-НЕ и счетчик временных интервалов подключен к блоку цифровой регистрации, подключенному к регулируемому генератору эталонного временного интервала, выход которого через компаратор подключен к первым входам логических элементов и, выходы которых подключены к генераторам импульсов, вторые входы логических элементов И соединены между собой и подключены через синхронизатор ко второму входу логического элемента И-НЕ,а второй выход счетчика временных интервалов подключен ко второму входу компаратора. На .фиг. 1. изображена блок-схема предлагаемого ультразвукового измерителя ТОЛЩИНЫ , на фиг. 2 - представлена временная диаграмма, поясняющая работу устройства автоматического переключения типа возбуждаемой волны.

Ультразвуковой измеритель толщины содержит синхронизатор 1,генераторы 2 и 3 импульсов, логические элементы И 4 и 5, двухволновой электромагнитоакустический преобразователь б, расположенный над объектом 7 измерения, усилитель-формирователь 8, логический элемент И-НЕ 9, счетчик iO временных интервалов, компаратор li, регулируемый генератор 12 эталонного временного интервала, блок 13 цифровой регистрации с,

Устройство работает следующим образом.

Импульсом синхронизатора 1 (фиг. 1 и 2) устанавливаются в О счетчик временных интервалов 1о и блок 13 регистрации и запускается через логические элементы 4 или 5 генератор 2 или J, возбуждающий с помощью преобразователя в электропроводящей среде объекта 7 измерения, продольную или сдвиговую волну. Преобразователь 6 принимает серию vi отраженных от дна объекта импульсов, которые вместе с ограниченным по амплитуде зондирующим импульсом поступают на вход усилителя-формирователя 8 и логического элемента И-НЕ У, где отфильтровываются отраженные импульсы (фиг. 2). Последние пересчитываются счетчиком lO tl измеряемых временных интервалов, формирующим импульс длительностью n-t (фиг 2} . Этот .импульс управляет счетчиком блока 13 цифровой регистрации и одновременно поступает на первый вход компаратора 11 (фиг. 1 и 2) где сравнивается .по длительности с эталонным интервалом времени tg (Поступающим на второй вход компаратора il (фиг. 1 и 2 . уталонньл- временной интервал вырабатывается генератором 12, представляющим собой делитель частоты кварцевого генератора, который допускает ручное регулирование временного интервала в зависимости от диапазона измеряемых толщин и скорости ультразвука в материале.

Если интервсш п t оказывается меньше установленного эталонного интервала tg соответствующего минимальной толщине объекта измерения с допустимой .погрешностью, то компаратор 111. вырабатывает сигнал (фиг. 2), включающий генератор 3, с помощью которого преобразователь б возбуждает в объекте 7 измерения сдвиговые волны В результате погрешность измерения .уменьшаетсяв два раза. В противном случае компаратор 11 вырабатывает сигнал, включающий генератор 2, с помощью которого преобразователь б йозбуждает в объекте измерения продольные волны.

Длительность эталонного интервала ta устанавливается вручную для каждого измеряемого материала по минимальным толщины, погрешность измерения которых превышает предельно допустимую для измерителя, причем сдвиг;

Предлагаемый ультразвуковой измеритель толщины отличается повышенной точностью, расширенным пределом измерения в сторону малых толщин и может быть применен для измерения толщины изделий по необработанным, а также покрытым слоем краски или корродированным поверхностям, что повышает надежность и производительность измерений, обеспечивает возможность автоматизации измерений.

Формула изобретения

Ультразвуковой измеритель толщины содержащий преобразователь, соединенный с генератором импульсов и усилителем-формирователем, а также блок цифровой регистрации и блок обработки, включающий синхронизатор и счетчик временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, преобразователь выполнен двухволновым электромагнитноакус тическим, в устройство введены дополнительный генератор импульсов, компаратор, регулируемый генератор эталонного временного интервала,два логических элемента И,логический элемент И-НЕ при этом выход второго генератора импульсов подсоединен ко второму входу пробразователя, выход усилителя-формирователя через логический элемент И-НЕ и счетчик временных интервалов подключен к блоку цифровой регистрации, подключенному к регулируемому генератору эталонного временного интервала, выход которого через компаратор подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к генераторам импульсов, вторые входы логических элементов И соединены между собой и подключены через синхронизатор ко второму входу логического элемента И-НЕ, а второй выход счетчика временных интервалов подключен ко второму входу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фчг.2