Способ измерения толщины слоя в многослойном изделии Советский патент 1982 года по МПК G01B17/02 

(З) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ В МНОГОСЛОЙНОМ ИЗДЕЛИИ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть и пользовано при из14ерении толиины слоя в многослойном изделии.

Известен способ измерения тол|ф1ны слоя, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом изделии, измеряют разность частот между резонансными частотами и по ней судят о толщине ю слоя, tl ..

Недостатком способа является низкая, производительность контроля, обусловленная дополнительным измерением резонансной частоты.15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения толщины слоя в многослойном изделии, заключающийся в том, что возбуждают в изделии ультразвуковые 20 колебания, принимают отраженные сигналы, анализируют параметры амплитуд ого спектра этих сигналов и учя1кывают их при расчете толщины слоя t23.

Однако способ имеет ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием эхо-сигналов от границ раздела слоев с близкими акустическими параметрами.

Цель изобретения - расш)рение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеряют разности частот между ближайшими максимума1«1 коэффициента отражения принятых сигналов и определяют толщину слоя Из выражения Л

где d, и |i - коэффициенты, определяемые по эталонным образ-цам;

- полная толщина измеряемой детали;

Д - разность частот между

ближайшими максимумами коэффициента отражения. На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ из3 , 93 мерения толщины слоя в многослойном изделии. Устройство содержит последователь но соединенные генератор 1 пилообраз ного напряжения, генератор 2 камаю(цейся частоты, усилитель 3 мощности и пьезоизлучатель k ультразвуковых Колебаний (УЗК), последовательно соединенные пьезоприемник 5 УЗК, усилитель 6 высокой частоты, детектор 7 Видеоусилитель 8 и электроннолучевую трубку 9, усилитель 10 горизонтальной развертки, вход которого соединен с выходом генератора 1 пило образного напряжения, а выход - с вх дом электроннолучевой трубки 9, поdлeдoвaтeльнo соединенные генератор |задающих импульсов и компаратор 12, Последовательно соединенные генератор 13 задающих импульсов и компаратор И, синхронизатор 15, соединенный со. входом генератора 1 пилообраз ного напряжения и со входами генераторов 11 и 13 задающих импульсов, по следовательно соединенные компаратор 16, усилитель 17 постоянного тока и регистратор 18, а входы компара тора 16 соединены с выходами компара торов 12 и 14, генератор 19 образцовой частоты, выходы которого соедине ны с генератором 2 качающейся частоты и усилителем 17 постоянного тока, генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов и сумматор 22, выход которог соединен с вторым входом электроннолучевой трубки 9.| причем вторые вход компараторов 12 и 1| соединены с выходом генератора 1 пилообразного напряжения, выход генератора 11 соединен с входом генератора 20 стробируЮщих импульсов, а выход генератора 1 со входом генератора 21 стробирующих импульсов. Способ осуществляют следующим образом . Возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом многослойном изделии 23 с помощью генератора 1 пилообразного напряжения,, генератора 2 качающейся частоты, усилителя 3 мощности и пьезоизлучателя 4 УЗКч. Пьезоприемник 5 УЗК принимает ультра звуковые сигналы, которые усиливаются усилителем 6 высокой частоты, поступают на детектор 7 и далее через видеоусилитель 8 - на электронно лучевую трубку 9. Горизонтальная 4 развертка осуществляется уси/мтелем 10 горизонтальной развертки. Одновременно от синхронизатора 15 срабатывают генераторы 11 и .13 задающих импульсов и генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов. После сложения в сумматоре 22 стробимпульсы поступают на вход яркостного канала электроннолучевой трубки 9- Компараторы 12 и формируют сигналы, пропррциональные частотам ближёйших максимумов коэффициентов отражения, разность которых с выхода компаратора 16 поступает через усилитель 17 на регистратор 18. На другой вход усил1теля 17 поступают сигналы с генератора 19 образцовой частоты. , Таким образом, благодаря измерению разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения принятых сигналов, определяется толщина слоя в многослойном изделии с близкими акустическими параметрами. Формула изобретения Способ измерения толщины слоя в многослойном изделии, заключающийся в том, что возбуждают в изделии ультразвуковые колебания, принимают отраженные сигналы, анализируют параметры амплитудного спектра этих сигналов и учитывают их при расчете толщины слоя, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измеряют разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражения принятых сигналов и определяют толщину слоя из выражения / л (-); где А и jb - коэффициенты, определяемые по эталонным образцам;t - полная толщина измеряемой детали; uf - разность частот между ближайшими максимумами коэф)1циента отражения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 526765, кл. G 01 В 17/02, 19772.Авторское свидетельство СССР f , кл. G 01 В 17/02, 1971 (прототип).