Ультразвуковое устройство для контроля размеров

з 3 СОЮЗ СОВЕТСНИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1504511 19) 1 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВИ 11/25-2888(54 УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УКОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ(57) Изобретение отнорольно-измерительнойизобретения являетсяфункциональных возмощва за счет Формировандвух рабочих. зон конттактового генераторадования которых зависры окружающей среды,схему Аормирования и ОЙСТВО ДЛЯ нститройстеменно нки льсы слево СССР 1977,о ГГГР 1983. ату на ндиОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстР 560139, кл. 0 О 1 В 17/02Авторское свидетельствУ 991164, кл, 0 01 В 17/02 сится к к технике.11 расщирени ностей ус ия одновр роля, Имп 1, частот ит от тем поступают усиления1504511рующего импульса, который излучдется ультразвуковым преобразовдтелем З,Отрджециый импульс принимается тем же преобрдзовдтелем, усиливается и поЛа ется цд триггер 6 временного интервдлд, цд другой вход которого посту- идет зондирующий импульс, Нд выходе триггеров 6 формируется временнойинтервал, длительность которого про порциодни.ца рдсстоянию контролируемого объекта, Одновременно сигнал с тактового генератора 1 поступает на делитель 7 частоть, с выхода которого импульсы крдтгцх чдстот поступают цд схему 23 совпддеция, котордя в совокупцостц с триггером 9 формирует мертвун зону. Импульсы с выхода делителя 7 чдстоты также поступают на схемы 24 и 28 совпадения, которые в совокупности с здлдтчпками 10 и 27 цифрового кода, а также триггерами 25 и 29 формируют стробы первой и второй рабочей зоны. Этот сигнал включает первый 13 цли второй 34 ицдцкатор в зависимости от размераобъекта. 2 ил.Изобретеггие относится к контрольно-измерительной технике и может 20быть использовано для бескоцтдктцого контроля размеров деталей и изделий и их сортировки по типоразме-фрдм,Цель гзобретеция - расширециефункциональных возможносте.й устройства зд счет дормировдния одновременно двух рабочих зон контроля,На иг. приведена функциональнаясхема ультразвукового устройства для 30контроля размеров; ца фиг, 2 - схема использования устройства для сортировки изделий по двум тиггордзж. -рдм.Устройство содержит тактовый гене ратор 1, генератор 2 зондирующих имг.ульсов, последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4, компаратор 5 и триггер 6, делитель 7, первый вход которого 40 соединен с вьгходом тактового генераторд 1, элемент 8 ИЛИ, второй триггер 9, здддтчик 10 цифрового кода, первую 11 ц вторую 12 схемы И, индикатор 13, датчик 14 температуры, вы ход которой соединен с управляющим входом тактового генератора 1, последовательно соединенные второй делитель 15, дифдереццирующее звено 16 и одновибрдтор 17, выход которого соединен со входом генератора 2 зон- дирЪщих мпульсов, выходной каскдд 18, вход которого соединен с выходом генератора 2 зондирующих импульсов, д выход - со входом ультразвукового преобразователя 3, ключ 19, вход которого соединен с выходом второго триггера 9, д выход - со вторым входом усилителя 4, источник 20 опорцого напряжения, выход которого соединен со вторым входом компаратора 5,второе диффереццирующее звено 21,вход которого соединен с выходом первого тритера 6, д выход с первым ивходами элементов 11 и 12 И, третьедифференцирующее звено 22, вход которого соединен с выходом второго триггера 9, а выход - с первым входомэлемента 8 ИЛИ, схему 23 совпадения,вход которой соединен с выходом первого делителя 7, д выход - с первымвходом дторого триггера 9, последовательно соединенные вторую схему 24совпадения, третий триггер 25 и четвегтгге дифференцирующее звено 26,последовательно соединенные второйзадатчик 27 цифрового кода, третьюсхему 28 совпадения и четвертый триггер 29, выход которого соединен совторым входом элемента 12 И, последовательно соединенные пятый триггер30 и усилитель 31 мощности, выход которого соединен со входом индикатора 13, последовательно соединенныешестой триггер 32, второй усилитель33 мощности и нторой индикатор 34,первые входы пятого 30 и шестого 32триггеров соединены с выходами соответственно элементов 11 и 12 И,выходэлемента Я ИЛИ соединен со вторымвходом первого делителя 7, ныход тактового генератора 1 - со входом второго делителя 15, выход первого дифференцирующего звена 16 - со вторымивходами первого 6 н второго 9 триггеров и элемента 8 ИЛИ, выход третьего дифдереццирующего звена 22 - совторыми входами третьего 25 и пятого30 триггеров, выход первого эадатчика 10 цифрового кода - с первым входом550456 второй схемы 24одцд-. доцц, выход стдующцй коцзу этого гзременззого ицГзсрво Го делззт ел я- сг д тГ) )ыми дхо - тервала. Одновременно, сигнал тдктодамц второй 24 и третьей 28 схем сов- лого генератора 1 поступает нд перпадеция, выход третьего триггера 25 - дый делитель 7, с ньгходов которого со вторым входом пе вого эд рлемента импульсы кратных частот подазотся ца 11 И, а выход четвертого дцфферецци- первую схему 23 совпадения, Частоты рующего звена 26 соединен со вторыми подбирают таким образом чтобы ззмвходами четвертого 29 и пзестогоестого 32 пульс на выходе схемы 23 совпадения триггероввьрдбатывался через время, пропорциоНа фцг,2 показан т заа н транспортер 37, нальное величине мертвой зоны, Этот контролируемь.е изделия 3ру . .д л з 35 и 36 двух цмпуль" подастся на один иэ входов типоразмеров ц ультразвуковой преоб- второго триггера 9, на другой вход разователь 3, которого поступает импульс с выхода15 диффереццирующего звена 16 в момент зсонтроля размеров работает следующим излучения зондирующего импульса, Сфор- ,образом, мцрованный на выходе второго триггеТактовый гене ато 1 вь б.р р вырабатывает ра 9 строб мертвой эоны подается на импульсы тактовой частоты, Компецса- управление клю м 19чо и дцшфереццируР"УР"ой Ре"ности осУще ется трет дифференцирующим звествляется тактовым генератором 1 по ном 22Короткий импульс, соответстсигндлам датчика 14 темпее пературыИм- вующии заднему Фронту строба мертвой пульсы тактовой частоты пот поступают на эоны, поступает на один иэ входов второй делитель 15 на выхот . д , на выходе которо- элемента 8 ИПИ, на другой вход котого Формируются импульсы с частотой 25 рого подается импульс с вьжода дифпосылки эозздззрующих импульсов, Они д)еренцирующего звена 16, Каждый из дифференцирузотся с помощью дифферен- указанных импульсов обнуляет делицирующего звена 16 ц запапускают одно- тель 7, Такое обнуление осуществляетвибрато 17 Фо ми ю йР Р , рм ру, щий огибающую ся с целью уменьщенця количества раэзондирующего имд льсд Сигу ;. Сигнал одно О рядов цифрового кода Формируемого виби ратора 17 включает генератор 2 задатчик 1 О 27 Фами и ци рового кода. зондирующих импульсов, который выра- ода делителя сигналы подабатывает адиосигцал Иор , ,оследний уси- ются на вторую схему 24 совпадения, ливается вьжодцым каскадом 18 и пос- которая вырабатывает импульс в мотупает на вхо ульт азв ко венства дчо кода, постуобразовдтеля, Зон ид рующий импульс пающего с делителя 7 и кода, формииэлучается ультразвуковым преобразо- руемого задатчиком 10 цифрового кователем 3, отражается от объекта 35 да, Импульс совпадения подается на контроля (д)иг,2) и и(, . ) рицззмается тем один из входов третьего триггера 25, же преобразователем 3 Сигна3. Сигнал с цре на другои вход которого поступает цмобразователя 3 усиливается усилите- пульс с третьего дифференцирующего лем 4. На з анное в емяе ад ремя (мертвая звена 22, соответс гвующий окончанию зона) усилитель 4 закрывается клю- строба мертвой зоны, На выходе чом 19. Усипенззьзй ситй ситцал поступает третьего триггера 25 Формируется на первый вход компа ато а 5р тора 5 на вто строб первой рабочей зоны длительрой вход кото ого по а ср д ет я пороговое ность которого устанавливается эадатчиком 1 О цифрового кода, Этот строб напряжения, Сигнал с вьжода компара- подается на вход элемента 11 И, На тора 5 пост пает на о.у т на один из входов другои ее вход подается импульс с триггера 6 на гой входр) , вход которого 5 О выхода второго дифференцирующего звеподается имп льс с выхо на 21, в момент прихода отраженного цирующего звена 6 д моментд мо зеззт излуче- от контролируемого объекта импульса. нця зондирующего импульса, Таким об- Этот импульс, пройдя элемент 11 И рдзом ца выхо е т цг.рд. ом, ца выходе триггера 6 формиру- если он попал в сформированный строб ется временный ицтгрд;.л, длитель, первой рабочей эоззы, устанавливают ность кото ого и ость которого пропорци)нальна рдс - в езцничное состояние пятьп триггер тояццю до контролируемого объекта, 30, Этот триггер устацадливается в Второе диффе енз и зонВт рое дцфференццрузощее звено 21 вы- нулевое состояние импульсом с третьерабатывает короткий импульс, соответ- го дифференцззрующего звена 22,СФор 15 О 51140 45 Формула изобретенияультразвуковое устройство для контроля размеров, содержащее тактовый генератор, генератор зондирующих импульсов, последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь, усилитель, компаратор и триггер, делитель, вход которого соединен с выходом тактового генератора, эле 55 мент ИЛИ, второй триггер, задатчик цифрового кода, первый и второй элементы И и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расшимироваццый триггером 30 импульс через усилитель 31 мощности включаетиндикатор,3, который сигнализируето цаличии объекта в пределах первойрабочей эоны.Одновременно с выхода делителя 7сигналы подаются на третью схему 28совпадения, которая вырабатывает импульс в момент равенства двоичногокода, поступающего с делителя 7 икода, Формируемого вторым задатчиком27 цифрового кода, Импульс совпадения подается на вход установки нулячетвертого триггера 29, на другой 15вход которого поступает импульс счетвертого дифференцирующего звена26 в момент окончания строба первойрабочей эоны. На выходе четвертоготриггера 29 формируется строб второй 20рабочей зоны, который подается наодин из выводов второго элемента12 И. На другой ее вход поступает импульс в момент прихода отраженногоот контролируемого объекта сигнала, 25Этот импульс, пройдя элемент 12 И,если оц попал в сформированный стробвторой рабочей зоны, устанавливаетв единичное состояние шестой триггер32. Этот триггер устанавливается внулевое состояние импульсом с четвертого дифференцирующего звена 26, ;.оответствующему моменту окончаниястроба первой рабочей зоны. Сформированный шестым триггером 32 импульсчерез усилитель 33 мощности включаетвторой индикатор 34, который сигнализирует о наличии контролируемогообъекта в пределах второй рабочейlзоны.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль размеров изделий одновременно по двум типоразмерам, что расширяет Функциональные возможности устройства,рения Функциональных возможностей устройства, оно снабжено датчикам температуры, выход которого соединен с управляющим входом тактового генератора, последовательно соединенными вторым делителем, первым дифференцирующим звеном и одновибратором, выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов, выходным каскадом, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход - с входом ультразвукового преобразователя, ключом, вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход - с вторым входом усилителя, источником опорного напряжения, вьмод которого соединен с вторым входом компаратора, вторым дифференцируюшим звеном, вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход - с первыми входами первого и второго элементов И, третьим дифференцирующим звеном, вход которого соединен с выходом второго триггера, а вьмод с первым входом элемента ИЛИ, первой схемой совпадения, вход которой соединен с выходом первого делителя, а выход - с первым входом второго триггера, последовательно соединенными второй схемой совпадения, третьим триггером и четвертым дифференцирующим звеном, послецовательно соединенным вторым задатчиком цифрового кода, третьей схемой совпадения и четвертым триггером, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, последовательно соединенными пятым триггером и первым усилителем мощности, выход которого соединен с входом первого индикатора, последовательно соединенными шестым триггером, вторым усилителем мощности и вторым индикатором, первые входы пятого и шестого триггеров соединены с выходами соответственно первой и второй схем И, выход схемы ИЛИ соединен с вторым входом первого делителя, выход первого дифФеренцирующего звена - с вторыми входами первого и второго триггеров и схемы ИЛИ, выход третьего дифференцирующего звена - с вторыми входами третьего и пятого триггеров, выход первого задатчика цифрового кода с первым входом второй схемы совпадения, выход первого делителя - с вторыми входами второй и третьей схем совпадения, выход третьего триггерас вторым входом первой схемы И, авыход четвертого диААереццируютего Максимочк тел 1 Редактор А.Долини орректор М.ПожоСоста Техре аказ 5241/42 Тираж 68 НИИПИ Государственного комитета и113035, Москва, Ж 1504 511 1 Озвена соединен с вторыми входами четвертого и шестого триггеров,Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНРаушская наб., д, 4/5