Ультразвуковой толщиномер Советский патент 1982 года по МПК G01B17/02 

(5) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕР

1

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым мегодом и может быть использовано для измерения толщины изделий. I

Известен ультразвуковой толщиномер, содержащий синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, детектор, видеоусилитель, триггер и ждущий мультивибратор 111. .

Недостатком известного толщиномера является низкая точность и помехоустойчивость;

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой толщиномер, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, селектор и усилитель, три триггера, одновибратор и индикатор 12.

Недостатком известного толщиномера является низкая точность измерений.

так как измерительный триггер включается задним фронтом ждущего мультивибратора, что приводит к ложному срабатыванию измерительного триггера.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой толщиномер снабжен первой схемой И, включенной, между синхронизатором и первым триггером

to и соединенной с выходом усилителя последовательно соединенными второй схемой И, первый вход которой соединен с выходом одновибратора, а второй вход - с выходом усилителя, вторым

IS триггером, третьей схемой И и третьим триггером, выход которого соединен с входом индикатора, второй вход - с выходом синхронизатора, а третий вход - с выходом второй схемы И, выход первой схемы И соединен с вторыми входами второго триггера и третьей схемы И, второй вход первого триггера - к выходу синхронизатора, а вы392ход - к второму входу селектора, третьему входу первой схемы И и входу одновибратора. На чертеже представлена блок-схема толщиномера. Ультразвуковой толщиномер содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, селектор k и усилитель 5. Между синхронизатором 1 и первым триггером 6 включен первая схема И 7 которая соединена с выходом усилителя 5. Кроме того, ультразвуковой толщиноме содержит последовательно соединенные вторую схему И 8, первый вход которой соединен с выходом одновибратора 9, а второй вход - с выходом усилите ля 5, второй триггер 10, третью схему И 11 и третий триггер 12, выход к торого соединен со входом индикатора 13, второй вход - с выходом синхронизатора 1, а третий вход - с выходом второй схемы И 8. Выход первой схемы И 7 соединен с вторыми входами второго триггера 10 и третьей схемы И 11. Второй вход первого триггера 6 по ключен к выходу синхронизатора 1, а выход - к второму входу селектора , третьему входу первой схемы И 7 и входу одновибратора 9. Ультразвуковой толщиномер работает следующим образом. Синхронизатор 1, имеющий парафазные выходы, управляет работой всего толщиномера. Синхроимпульсы с первог выхода синхронизатора 1 запускают ге нератор 2 зондирующих импульсов. Импульсы генератора 2 зондирующих импульсов возбуждают в преобразователе 3 ультразвуковые импульсы, которые вводятся в контролируемое изделие. Ультразвуковые импульсы, отраженные от передней и задней поверхностей изделия и задержанные линией задержки (не показано), принимаются этим же преобразователем 3 и преобразуются в электрические. Электрические импульсы от преобразователя 3 поступают на первый вход селектора . Селектор 4 пропускает импульсы, амплитуда которых превышает уровень селе ции. , Усилитель 5 из отселектированных импульсов формирует импульсы с норми рованными фронтами и амплитудой, ко торые поступают на вторые входы схем И 7 и 8. Синхроимпульс с второго выхода синхронизатора 1 поступает на первые входы схемы И 7 и триггера 12 и второй вход триггера 6. Длительность нулевого состояния синхроимпульса с второго входа синхронизатора 1 станавливается больше, чем время ействия электрических наводок генератора 2 в момент запуска, т.е. на время работы генератора 2 схема И 7 закрыта по первому входу. В момент .времени t этот синхроимпульс устанавливает на инверсном выходе триггера 6 состояние 1. Напряжение инверсного выхода триггера 6 поступает на второй вход селектора i. Переход синхроимпульса с О на 1 открывает схему И 7, через которую поступает на первый вход триггера 6 импульс, отраженный от передней по- . верхности изделия, и задним фронтом устанавливает на инверсном выходе триггера 6 состояние 0. Закрывается схема И 7- Фронт перехода с 1 на О триггера 6 запускает одновибратор 9, длительность импульса которого немного меньше двойного времени прохождения ультразвукового импульса в линии задержки. Выходной импульс одновибратора 9 открывает схему И 8 и через нее проходит импульс, отраженный от задней поверхности изделия. Импульс, отраженный от передней поверхности изделия и появляющийся в каждом цикле зондирования на выходе схемы И 7, устанавливает на инверсном выходе триггера 10 состояние О для запирания схемы И 11. Схема И 11 и триггер 10 разрешают измерение толщины только после появлейия импульса, отраженного от задней поверхности изделия, т.е. состояние триггера 10 определяет возможность прохождения импульса, отраженного от передней поверхности изделия, через схему И 11 на триггер Т2 - начало измерения. Импульс, отраженный от задней поверхности изделия, с выхода И 8 устанавливает на инверсном выходе триггера 10 состояние 1 и подтверждает состояние О на прямом выходе триггера 12. Импульс, отраженный от передней поверхности в следующем цикле зондирования, проходит через схему И 11 на второй вход триггера 12 и устанавливает на его прямом выходе состояние 1. Возвращение триггера 12 в состояние О производится импуль сом, отраженным от задней поверхности изделия в этом же цикле зондирования.г Таким образом, на прямом выходе триггера 12 формируется импульс, длительность которого пропорциональна измеряемой толщине. Данный импуль поступает на индикатор 13 для отсчета толщины. Предлагаемый толщиномер позволяет с высркой точностью измерить толщину изделий. Формула изобретения Ультразвуковой толщиномер,содержа-го мы И и

щии последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, селектор и усилитель, три триггера, одновибратор и индикатор, отличаю- 25 щ и и с я тем, что, с целью ловыше9

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Дефектоскопия, 1977, № 2, с. 18 прототип . 6 точности измерений, он снабжен первой схемой И, включенной между синхронизатором и первым триггером и соединенной с выходом усилителя , последовательно соединенными второй, схемой И , первый вход которой соединен с выходом одновибратора, а второй вход - с выходом усилителя, вторым триггером, третьей схемой И и третьим триггером, выход которого соединен с входом индикатора, второй вход - с .выходом синхронизатора, а третий вход - с выходом второй схемы И, выход первой схемы И соединен с вторыми входами второго триггера и третьей схемы И, второй вход первого триггера подключен к выходу синхронизатора , а выход - к второму входу селектора,, третьему входу первой схевходу одновибратора.