Ультразвуковой толщиномер

СНИХ ЕСНИХ ПУБЛИК 83071 А 01) За 6 01 В 17/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 8-28 по авт,св щ и й с я шения точ Бвн. У 12бьев, В.А. Г А.А, Тимофей ордена Т и автомоб од шков к блоку удирующихприемниконий и посс ним усилпреобразорой вход кделения. рудового ильно-до(088.8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) МосковскиКрасного Знамрожный институ(53) 620.179. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕР У 868352, о т л и ч а ютем, что, с целью повыости измерения, он снабюченными последовательно равления генератором зонмпульсов и излучателем,ультразвуковых колебаедовательно соединенными ителем, аналого-цифровым ателем и сумматором, втооторого подключен к блокупамяти, вход которого подключен квыходу блока управления, схема И-НЕ,первый вход которой подключен квыходу первого блока памяти, перваясхема И, первый вход которой подключен к выходу схемы И-НЕ, а второйвход " к выходу первого блока памяти,первый счетчик и .блок деления, последовательно соединенные втораясхема И, первый вход которой соединен с выходом первого блока памяти,и второй счетчик, выход которого сое.динен с вторым входом блока деления,генератор импульсов, выход которогоподключен к вторым входам схем И,второй блок памяти, включенный междублоком управления и схемой И-НЕ,приэтом выход усилителя первого каналаподключен к входу генератора зондирующих импульсов третьего канала, авыходы усилителей второго и третьегоканалов соединены с вторыми входамиблоков памяти, снабжен подключеннымипоследовательно к блоку управлениягенератором зондирующих импульсови излучателем, приемником ультразвуковых колебаний и последовательносоединенными с ним усилителем, анало.го-цифровым преобразователем и сумматором, второй вход которого подключен к блоку деления.На чертеже изображена структурнаясхема ультразвукового толщиномера.Ультразвуковой толщиномер содержитблок 1 управления, соединенный свходом первого измерительного канала(не обозначен), состоящего из последовательно соединенных генератора2 зондирующих импульсов, ультразву-кового преобразователя 3 и усилителя4, и с входом второго измерительного канала, состоящего из последовательно соединенных генератора 5зондирующих импульсов, ультразвукового преобразователя 6 и усилителя 7,Третий измерительный канал (непоказан), вход которого соединен свыходом усилителя 4 . состоит изпоследовательно соединенных генератора 8 зондирующих импульсов, ульт"развукового преобразователя 9 иусилителя 10.Первые входы (не обозначены)первого и второго блоков 11 и 12памяти соединены с выходами блока 1управления, а вторые входы (необозначены) - с выходами усилителя7 и 10. Входы схемы И-НЕ 13 соеди 1083071 2Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковымметодом и может быть использованодля контроля размеров изделий.По основному авт.св. 9 868352известен ультразвуковой толщиномер,содержащий три измерительных канала, каждый из которых состоит изпоследовательно соединенных генератора зондирующих импульсов, ультразвукового преобразователя и усилителя, блок управления, выход которогоподключен к входам генераторов зондирующих импульсов первых двух каналовпоследовательно соединенные первыйблок памяти, вход которого подклюФчен к выходу блока управленя, схема И-НЕ, первый вход которой подключен к выходу первого блока памятипервая схема И, первый вход которой 2 Осоединен с выходом схемы И-НЕ, авторой вход - с выходом первогоблока памяти, первый счетчик и блокделения, последовательно соединенные вторая схема И, первый вход 25которой соединен с выходом первогоблока памяти, и второй счетчик, выходкоторого соединен с вторым входомблока деления, генератор импульсов,выход которого подключен к вторымвходам схем И, второй блок памяти,включенные между блоком управленияи схемой И-НЕ, при этом выход усили"теля первого канала подключен к входу генератора зондирующих импульсовтретьего канала, а выходы усилителей35второго и третьего каналов соединеныс вторыми входами блоков памяти.Недостатком известного толщиномера является низкая точность изме 40рений, обусловленная отсутствием уче.та шероховатости поверхности контролируемого изделия при локационномизмерении толщины.Цель изобретения - повышение точности измерений путем измерения ше 45роховатости поверхности контролируемого изделия.Указанная цель достигается тем,что ультразвуковой толщиномер, содержащий три измерительных канала,каждый из которых состоит из последовательно соединенных генератора зондирующнх импульсов, ультразвуковогопреобразователя и усилителя, блокуправления, выход которого подключен к входам генераторов зондирующихимпульсов первых двух каналов, после.довательно соединенные первый блок3 10830иены с выходами первого и второгоблоков 11 и 12 памяти, один входпервой схемы И 14 соединен с выходомсхемы И-НЕ 13.Первый вход (не обозначен)второйсхемы И 15 соединен с выходом первого блока памяти,Выход генератора 16 импульсовсоединен с третьим входом первойсхемы И 14 и с вторым входом второй 10схемы И 15. Входы первого и второгосчетчиков 17 и 18 соединены с выходами первой и второй схем И 14 и15, а выходы - с первым и вторымвходами (не обозначены) блока 19деления. Вход генератора 20 зондирующих импульсов соединен с выходомблока 1 управления, вход излучателя21 ультразвуковых колебаний соединенс выходом генератора 20 зондирующихимпульсов. Кроме того, толщиномер содержит приемник 22 ультразвуковыхколебаний, усилитель 23, вход которого соединен с выходом приемника,аналого-цифровой преобразователь 24,вход которого соединен с выходомусилителя 23, и сумматор 25, первыйвход (не обозначен) которого соединенс выходом аналого-цифрового преобразователя 24, а второй вход (не обозначен) - с выходом блока 19 деления,изделие 26, расположенное на фиксированном расстоянии от ультразвуковыхпреобразователей 3 и 9, излучателя21 и приемника 22 ультразвуковых ко 35лебаний рефлектор 27, расположенныйна фиксйрованном расстоянии отультразвукового преобразователя 6.Толщиномер работает следующимобразом.Сигнал от блока 1 управления устанавливает блоки 11 и 12 памяти в такое положение, при котором на их вы,ходах появляются "1". Одновременнозапускаются генераторы 2 и 5 зондирующих импульсов первого и второго45каналов. Генераторы возбуждаютультразвуковые преобразователи 3 и 6соответственно, которые излучаютколебания до поверхностей рефлектора27 и изделия 26. Отраженные от по"верхностей ультразвуковые колебанияснова принимаются преобразователями3 и 6 и усиливаются усилителями4 и 7,Сигнал с выхода усилителя 4 запускает генератор 8 зондирующих импульсов третьего канала, которыйвозбуждает преобразователь 9, излу 71 4чающий колебания до второй поверхности изделия 26.Отраженный от второй поверхностиимпульс также принимается преобразователем 9 и после усиления в усилителе 10 третьего канала перебрасывает второй блок 12 памяти в положение, при котором на его выходеустанавливается "0".Сигнал с выхода усилителя 7 второго канала также перебрасывает первый блок 11 памяти в положение, прикотором на его выходе устанавливает"ся 10 фф,Расстояние от преобразователя 6до рефлектора 27 должно быть равнорасстоянию между преобразователями3 и 9.Генератор 16 вырабатывает заполняющие импульсы, частота следования которых выбирается из условияобеспечения необходимой точности измерения толщины изделия.В течение времени, когда на выходе блока 11 памяти присутствует сигнал "1", схема И 15 открыта и импульсы от генератора 16 проходят черезсхему И 15 на счетчик 18, которыйсчитает их количество.В течение времени, когда на выходах первого и второго блоков 11 и 12памяти присутствуют сигналы "1", навыходе схемы И-НЕ 13 имеется сигнал"0", схема И 14 закрыта. Начиная .смомента, когда под действием сигналас усилителя 10 на выходе блока 12появляется сигнал "0", на выходе схемы И-НЕ 13 появляется сигнал "1",схема И 14 открывается и импульсы сгенератора 16 начинают проходить насчетчик 17, который также считает ихколичество.После появления на выходе блока 11 памяти сигнала "0" обе схемы И 4 и 15 закрываются и поступление импульсов на счетчики 17 и 18от генератора 16 прекращается.Блок 19 деления осуществляет делениедруг на друга чисел, накопленных всчетчиках 17 и 18, на выходе блока19 деления появляется сигнал, пропор.циональный толщине контролируемогоизделия.Сигнал с блока 1 управленияпоступает на генератор 20 зондирующих импульсов, сигнал с выхода ко"торогозапускает излучатель 21ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой импульс, отражаясь от шероСоставитель Г. Рыжакова Техред Т.фанта Корректор С Шекмар Редактор С. Юско Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 1729/37 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 5 108307 ховатой поверхности, рассеивается и принимается приемником 22 ультразвуковых колебаний, сигнал с выхода которого поступает на вход усилителя 23. В зависимости от шерохо ватости на выходе усилителя будет сигнал разной амплитуды. Сигнал с выхода.усилишеля:поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 24, которыйпреобразует амплитуду электрического импульса с выхо.да.усилителя 23 в цифровую величину, пропорциональную шероховатости поверхности. Сигнал с выхода аналогоцифрового преобразователя поступает 15 на второй вход сумматора 25 напервый вход которого поступил сигналпропорциональный толщине изделия свыхода блока 19 деления. Таким образом, на выходе сумматора 25 появляется сигнал, пропорциональныйтолщине изделия с учетом поправкина шероховатость поверхности изделияе Использование ультразвукового толщиномера позволяет повысить точность измерений, так как он учитывает шероховатость поверхности контролируемого изделия.