Ультразвуковой способ контроля толщины изделий

/25-27 Изобре му кон ни носится к неразрушать исполь- ннОГО конт- ОМПОЗИЦИОН нного обратного3 - алгоритм лю и может бь я повыше ы издели ов за сч ызванной стройство вуковогона Ьиг. 2 -менени ого то лщины ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ К ОТНРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В.Г.Саиткулов и М.М.Письменская (53) 53 1. 717. 1: 534. 6 (088 .8) (56) Приборы для неразрушающего конт роля материалов и изделий. / Под ред. В.В.Клюева. - М.; Машиностроение, 1976, т. 2, с, 235-240.Авторское свидетельство СССР У 372433, кл. С 01 В 17/02, 1973. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к областинераэрушающего контроля и может бытьиспользовано для автоматизированногоконтроля толщины изделий из композовано для автоматизирова роля толщины изделий из к ных материалов,Целью изобретения явля ние точности контроля тол из композиционных материа компенсации погрешности, неоднородностью материалаНа фиг. 1 изображено у реализующее способ ультра контроля толщины изделий; графическое изображение и показаний й Н ультразвуков щиномера от номинальной то ЯО 1569534 А 1 эиционных материалов. Целью изобретения является повышение точности контроля толщины иэделий из композиционных материалов за счет компенсациипогрешности, вызванной неоднородностью материала. Измеряют время распространения ультразвуковых колебаний,длина волны которых превышает размеры неоднородностей материала изделия,по которому судят о толщине. Дополнительно в изделии возбуждают .ультразвуковые колебания с длиной волны,соизмеримой с размерами неоднородностей материала изделия, принимают сигналы рассеянного обратного отраженияот границ неоднородностей материалаи измеряют амплитуду этих сигналов,величину которой учитывают при определении толщины. 3 ил. зависимости от рассеяотражения А; на фиг,работы микроЭВМ.Ультразвуковой способ контролятолщины изделия реализуется с помощью устройства, содержащего генератор 1 низкой частоты (НЧ), ультразвуковой преобразователь 2, последовательно соединенные первый усилитель 3, пороговый элемент 4, формирователь 5 временного интервала,второй вход которого соединен с выходом генератора 1 НЧ, преобразователь6 длительности в цифровой код, коммутатор , последовательно соединенныегенератор 8 высокой частоты (ВЧ), 1569534первый 9 и второй 1 О ждущие мультивибраторы, при этом вход первогождущего мультивибратора 9 соединен свыходом генератора 8 ВЧ, выход второго ждуцего мультивибратора 10 - с5вторым входом линейного коммутатора1 1, первый вход которого соединен свторым усилителем 12, а выход последовательно соединен с пиковым детектором 13, аналого-цифровым преобразователем 14 и микроЭВМ 15, один извыходов которой соединен с коммута"тором 7, при этом выходы генератора1 НЧ и генератора 8 ВЧ и входы перво.го усилителя 3 и второго усилителя12 через коммутатор 7 соединены сультразвуковым преобразователем 2,Последний 2 устанавливается на поверхности контролируемого изделия 16.Способ реализуется следующим образом-.С микрбЭВМ 15 поступает командана коммутатор 7 для излучения ультразвукового ищульса генератором 1 НЧ,который через коммутатор 7 возбуждает на низкой частоте ультразвуковой преобразователь 2, установленныйна поверхности контролируемого изделия 16. Импульс ультразвуковых, колебаний, излучаемый ультразвуковым преобразователем 2, распро"траняетсяв материале контролируемого изделия16, отражается от противоположнойповерхности контролируемого изделияи, воздействуя на ультразвуковой преобразователь 2, отдает ему частьэнергии,Принятые ультразвуковым преобразователем 2 ультразвуковые импульсычерез коммутатор 7 поступают на входЩпервого усилителя 3, где усиливаютсяи через пороговый элемент 4, которыйсрабатывает по первому отраженномуот дна контролируемого изделия 1645импульсу, поступают на Формирователь5 временного интервала, выдающий импульс, по длительности равный временному интервалу между моментом излучения и приема первого отраженногоЯультразвукового импульса, Импульсс выхода Форьярователя 5 временного.интервала поступает на преобразова- .тель 6 длительности в цифровой код,откуда цифровая информация поступаетв микроЭВМ 15.55Затем генератор 8 ВЧ через коммутатор 7 возбуждает на высокой частотеультразвуковой преобразователь 2, Импульс ультразвуковых колебаний, излучаемый ультразвуковым преобразователем 2, распространяется в материале контролируемого изделия 16, многократнЬ отражается от неоднородностей материала контролируемого безделия 16 и в виде рассеянного обратнЬго отражения воздействует на ультразвуковой преобразователь 2, отдавая ему часть энергии.Принятые ультразвуковым преобразователем 2 импульсы через коммутатор 7 поступают на вход второго усилителя 12, усиливаются и поступают далее на один из входов линейного коммутатора 11, на разрешающий вход которого поступает импульс, сформиро" ванный жцущим мультивибратором 10 и соответствующий по длительности диапазону контролируемых толщип. Длительность импульса мультивибратора 9 определяет величину мертвой зоны" устройства. Линейный коммутатор 11 выдает импульсы, амплитуда которых пропорциональна амплитуде сигналов рассеянного обратного отражения. Импульсы с выхода линейного коммутатора 11 поступают на вход пикового детектора 13, который преобразует амплитуду этих импульсов в постоянное напряжение. Эта величина поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 14, где преобразуется в цифровую информацию. цифровая информация поступает на один из входов мик- роЭВМ 15, где происходит компенсация погрешности измерения толщины, обусловленная неоднородностью материала контролируемого изделия 16, в соответствии с хранящимися в памяти эталонными значениями.Таким образом, при реализации способа точность контроля толщины стенок изделия повышается за счет учета дополнительно измеренной амплитуды рассеянного обратного отражения от границ неоднородностей материала, которая несет в себе информацию о структуре материала изделия и соответственно о скорости распространения ультразвуковых колебаний в нем.Формула изобретенияУльтразвуковой способ контроля толщины изделий, заключающийся в возбуждении в изделии ультразвуковых колебаний приеме прошедших через5 1 него колебаний и измерении времени их распространения, по которому судят о толщине изделия, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, длину волны возбуждаемых ультразвуковых колебаний выбирают превышающей размеры неоднородностей материала изделия, в изделии дополнительно возбуждают 569534 бультразвуковые колебания длиной волны, соизмеримой с размерамн неоднородностей материала изделия, принимают сигналы рассеянного обратного отражения этих колебаний от границ неоднородностей материала и измеряют амплитуду этих сигналов, которую учитывают при определении толщины изделия.15 б 9534 оставитель В,Кольцоехред И.Ходанич Редактор И.Горная орректср О.Кравцова иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул гаоина, 10 Заказ 1435ВНИИПИ Госуд Тираж 480 твечного комитета по113035, Москва, Ж, Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ 00аущская наб., д. /3