200283

2 ОО 283 Союз Соевтскик Социалистическик Республиктельстваависимое от авт. с1017208/25-28) Заявлено 12 Х 11.1 Кл. 42 К, 46/О исоединением заявки Ъ МПК 6 01 п ритет скитет ло дела обретений и открытийри Совете МинистровСССР ДК 620,179,16(088 публиковано 29 Х 11.1967, Бюллетень Ъ 9.1 Х,19 б 7 ата опуоликован писани тор обретени тральный научно-иссле и машявитель ПО СОБ ИЗМЕРЕН ИЯ ТОЛ 1 ЦИ Н УЛЬТРАЗВУКОВЫМ ИМт 1 УЛЬСНЫМ РЕЗОНАНСНЫМ ТОЛЩИНОМЕРОМ Известны спосооы измерения толщин ультразвуковыми импульсными резонансными толщиномерами, содержащими генератор импульсов частотно-модулированных колебаний, излучатель и приемник колебаний, расположенные под углом к поверхности контролируемого изделия, и блок регистрации резонансных импульсов,Предлагаемый способ отличается тем, что для изменения пределов измерения толщиномера изменяют одновременно угол наклона излучателя и приемника к поверхности изделия, до получения требуемого предела измерения прибора при тех же резонансных частотах колебаний.Это позволяет получить различные диапазоны измерения толщин при тех же пределах изменения частот генератора.На фпг. 1 изображена блок-схема с толщи- номером для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая предлагаемый способ при использовании иммерсиопного варианта ультразвукового измерения толщины,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.Фазовая скорость нормальных волн зависит от произведения частоты ультразвуковых колебаний на толщину волноводного слоя и с увеличением угла падения возбуждающей волГребенник-г вательский институт технологии " ностроения ны на твердыи слои фазовая скорость нормальных волн падает. Таким образом при увеличении угла падения от 0 и фиксированной толщине стенки изделия резонансная частота будет увеличиваться при возбуждении в стенке нормальных волн (волн Лэмба) первого и более высоких порядков. При углах падения ультразвукового луча более 30 (имеется в виду падение ультразвука из жидкости типа О воды на изделие из стали) в стенке изделиявозникает аптисимметричная волна Лэмба нулевого порядка, Прп резонансе на этой волне наблюдается обратное явление: с увеличегием угла падения резонансная частота слоя 5 постоянной толщины уменьшается, что позволяет, перестраивая углы наклона пьезопреобразователей или пьезопреобразователя и отражателя с 0 - 30 на 30 - 40, изменять диапазон измерения толщин от значений 0,4 лслт и О выше к значениям 0,1 лслс - 0,5 лслс по сталипри использовании одного диапазона дивиации частоты 4 - 9 лсггсс, который может быть перекрыт без смены пьезопреобразователей, гератора и усилителя напряжения резонансов.5 Кроме того, наклонное расположение пьезопреобразователей позволяет возбуждать резонанс в пластинах на поперечных волнах, скорость которых примерно в два раза меньше скорости продольных волн (для металлов). О Благодаря этому можно и при углах падения2 О 0283 Предмет изобретения ЯЯ Составитель Г, Ф, 1(ориагина Редактор Л, И, Пиллер Тскрсд А. А. Камвшиикова Коррскторвп И. Л. Кириллова и М, П. Ромашовааказ 3070/5 Тираж 535 Ц 11 ИИГ 1 И 1(огиитста по делагн нзоорстений и открытиР Москва, Центр, гр. Серова, Подписное рн Совете Министров СССРиног 1 Кфпя, пр. Сапунова,0 - 30 измерять толщцны порядка от 0,2 ль 1 и выше, при использовании диапазона частот 4 - 9 лггц.Ипульсы частотно-моду;1 прованного напряжения с генератора 1 (фиг. 1) поступают на 5 пьезопреооразователь 2, погруженный в жидкость, которая служит для создания акустического контакта между пьезопреобразователем и контролируемым изделием 3, например трубой. Второй пьезопреобразователь 4, также 10 питаемый от генератора 1, излучает ультразвук навстречу ультразвуку, проходящему от пьезопреобразователя 2. Резона 11 сный импульс, возникающий в цепи генератора, усиливаегся усилителем б и регистрируется, например, 15 электронно-лучевой труокой б. Для отсчета толщины может быть применен, например, колеоательный контур с градуированной пере менпой индуктивностью.При работе толщиномера в импульсно-резо панспом режиме, когда длительность ихпул 1,са ультразвуковых колебаний меньше времени пробега ультразв ка От 1 злу ча 1 ощего пьезопреобразователя 2 к пьезопреобразователю 1, последний используется в качестве приемпца 25 ультразвуковьх колеОацР 1 Й, Отключае 1 ся От Генератора и присоединяется к усилителю, 1 оординатное устройство 7 обеспечивает зеркальную перестройку углсв сс и 13, под которыми и- правлены акустическ;1 с осп преобразователей. 30В и.,;мерсионпом варианте ультразвукового измерения толщины с регистрациец резонансных явлеР 1 ий в столое жидкости, созда 1 ощсй акустический контакт между пьезопрсобразо. дателями и стенкой изделия, координатное устройство может быть значительно упрощено, если вместо второго пьезопреобразователя применить отражатель. Отражатель моРкет быть изготовлен достаточно большим с тем, чтобы на него попадал и отражался назад ультразвук при любом положении излучателя, а сам отражатель при движении излучателя будст неподвижен, как показано на фиг. 2, где излучатель посылает ультразвук под углом и на контролируемое изделие. Отраакенная под углом Д волна попадает на цилиндрический отражатель, ось которого совпадает с осью вращения излучателя, что обеспечивает воззращение ультразвука назад к излучателю по тому же пути. Способ измерения толщин ультразвуковым импульсным резонансным толщиномером, содержащим генератор импульсов частотно-модулированных колебаний, излучатель и приемник колебаний, расположенные под углом к поверхности контрОлируемОГО изделия и блОк регистрации резонансньх импульсов, отлииаюи 1 ийся тем, что, с цельо расширения пределов измерения толщиномера, изменяют одновременно угол наклона излучателя и приемника к поверхности изделия, до получения требуемого предела измерения прибора, при тех же резонансных частотах колебаний.