Ультразвуковой толщиномер

(54) (57) ельн ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Королев М,В.Миниатдиапаэионный эхоимпульсковой толщиномер УТ скопия. 1981, 1( 3, с. 8Королев М.В, Безэталзвуковые толщиномеры. Мение, 1985, с. 51,ЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕРзобретение относится к измй технике и может быть исп зовано при контроле геометрических размеров изделий в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции. Подключение к накопительному конденсатору, по заряду которого судят о времени пространения ультразвука в иэдел звеньев из дополнительного накопительного конденсатора и стабилитрона позволяет ступенчато менять емкость накопительных конденсаторов и, тем самым, проводить измерения в большом диапазоне толщин. без механического переключения диапазонов, что позволяет повысить надежность толщиномера при упрощении конструкции. 2 э.п. ф-лы 3 илИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле геометрических размеров изделий в различных отраслях машиностроения. 5Целио изобретения является повыше ние надежности и упрощение конструкции за счет исключения переключателя диапазонов.На фиг.1 изображена схема ультраа звукового толщиномера (1-й вариант); на фиг. 2 - то же, (2-й вариант); на фиг.З - временные диаграммы (эпюры) напряжений, поясняющие работу схемы.Ультразвуковой толщиномер содержит последовательно соединенные устройство 1 излучения и приема ультразвуковых волн, генератор 2 тока заряда, накопительный конденсатор 3, схему 4 выделения временного интервала, измеритель 5 времени и генератор 6 тока разряда, включенный параллельно генератору 2 тока заряда, по крайней мере одно звено 7, соединенное с накопительным конденсатором 3 и содержащее дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон 9. Дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон 9 звена 7 могут, быть соединены параллельно, а звено 7 соединено с накопительным конденсатором 3 последовательно, или дополнительный накопительный конденсатор 8 и стабилитрон 9 могут быть соединены последователь но, а звено 7 включено параллельно накопительному конденсатору 3.Эпюры напряжений (фиг.З) имеют следующие обозначения: эпюра 1 - напряжение на входе генератора 2, эпюра 11 - напряжение в точке А, эпюра 111 - напряжение на выходе схемы 4. Линии а и 8 - изменение напряжения в точке А со временем соответственно при ма лых и больших измеряемых толщинах (т.е. при малых и больших длительностях импульсов, показанных на эпюре 1) в случае, если бы не было автоматического переключения величины емкости накопительных конденсаторов.Ультразвуковой толщиномер работает следующим образом.С выхода устройства 1 прямоугольный импульс (эпюра 1 на фиг.З) длительностью, прямо пропорциональной измеряемой толщине изделия, поступает на вход генератора 2 квазипостоянного тока. Током с выхода генератора 2 линейно заряжаются накопительные конденсаторы 3 и 8. Если их емкости выбраны в соотношении, например 1:10: :100, то напряжение на всей цепочке конденсаторов в точке А будет нарастать кусочно-линейно, как показано на фиг,З (эпюра 1, сплошная линия). Раньше остальных до напряжения стабилизации стабилитрона 9. зарядится накопительный конденсатор 8 последнего звена, затем до напряжения стабилизации стабилитрона 9 зарядится накопительный конденсатор следующего звена. Только после этого суммарное напряжение в точке А к моменту заряда конденсаторов 8 до напряжения, примерно равного сумме напряжений стабилизации стабилитронов, начнет нарастать за счет заряда накопительного конденсатора 3. Максимальное напряжение в точке А, при котором возможен дальнейший линейный заряд конденсатора 3, определяется напряжением питания Е генератора 2 квазипостоянного тока (эпюра 11 на фиг.З).Относительно медленный разряд цепочки накопительных конденсаторов 3 и 8 после окончания действия импуль са тока заряда (эпюра 1 на фиг.З) происходит так же, как и их заряд - кусочно-линейно через генератор 6 квазипостоянного тока разряда, величина которого выбирается из необходимого соотношения длительностей измеряемого импульса (эпюра 1 на фиг.З) и импульса на выходе схемы 4 (эпюра 111 на фиг.З) выделения интервала разряда конденсаторов 3 и 8.В измерителе 5, соединенном с выходом схемы 4, прямоугольный импульс (эпюра 111 на фиг,З) известным образом заполняется короткими импульсами, число которых подсчитывается счетчиком и индицируется цифровым индикатором, также содержащимся в из- мерителе 5. 0 времени распространения ультразвука в изделии судят по величине заряда накопительных конденсаторов 3 и 8, емкость .которых меняется ступенчато, что позволяет вести измерение в большом диапазоне толщин без механического переключения диапазонов измерения. Это позволяет повысить надежность толщиномера при упрощении его конструкции, з 1 ЗО 7Формула из о брет ения 1. Ультразвуковой толщиномер, содержащий последовательно соединенные устройство излучения и приема ультра звуковых волн, генератор тока заряда, накопительный конденсатор, схему вы-деления временного интервала и измеритель времени и генератор тока разряда, включенный параллельно генера- Ю тору тока заряда, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения конструкции, он дополнительно снабжен по крайней мере одним звеном, соединен ным с накопительным конденсатором,234 4содержащим дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон.2,Толщиномер по п.1, о т ли - ч а ю щ и й с я тем, что дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон звена соединены параллельно, а звено соединено с накопительным конденсатором последовательно. 3. Толщиномер по п.2, о т л и - ч а,ю щ и й с я тем, что дополнительный накопительный конденсатор и стабилитрон звена соединены последовательно, а звено подключено параллельно накопительному конденсатору,/ /7 Составитель А.ОлохтоновТехред И.Попович Корректор А.Обручар Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5