KR800000466B1 - 초음파 두께 측정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 두께 측청장치

제1도는 박막 케이블 피복의 연속 부분에서 그 두께와 편심율을 측정하기 위한 본 발명의 방법에 따른 초음파 장치를 도시한 도면.

제2도는 가변임계치 강도에 따른 제1, 제2에코(echo) 펄스 순서중 제1에코펄스의 강도를 비교하기 위한 장치를 포함하고 피복두께를 표시하는 시간 구간을 유효하게 하기 위해 독출 펄스의 발생을 조절하기 위해 의사 신호와 측정 신호를 선별하기 위한 것으로 제1도 회로중의 수신기 논리회로의 도면.

제3도는 제1도 장치들의 단위동작에 따른 파형을 표시하며 여러 파형을 표시하는 도면.

본 발명은 선정된 통로를 따라 전진되는 박막으로 둘러쌓인 선형 사출부재의 코아(심선)의 두께 및 편심을 초음파로 측정하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로 통신 산업에서 사용되는 케이블 구조는 중첩솔기를 형성하도록 전진되는 케이블 코아에 관하여 세로 방향으로 둘러싸인 금속성 습기방벽을 포함한다. 이후에, 플라스틱 재료로 된 피복은 심선과 습기방벽상에 사출된다. 이후에 피복된 케이블은 피복의 온도를 감소시키도록 수중 통과된다.

여기서 피복의 편심율과 피복벽 두께를 연속적으로 조사하는 것이 필요하다. 피복상태를 조사하므로써 케이블을 따라 피복의 균일한 두께를 유지할 수 있고 최소 허용 피복 두께로 하므로서 플라스틱 물질의 보존을 유지할 수 있다. 편심율의 조사는 취출 기구가 피복의 원형 균일성을 갖도록 하는데 도움을 주며 따라서 물질의 낭비를 막는다.

금속성 습기방벽상에 형성된 플라스틱 피복의 두께를 측정하기 위한 용량 방법은 공지된 사실이다. 1970년 3월 10일 더블유. 티. 에프터씨가 공표한 미합중국 특허 제3500185호를 참조하라. 그러나 이 방법은 플라스틱의 유전상수가 온도에 무관한 플라스틱이 일정 온도로 정확히 유지될 때만이 가능하다. 용량 측정 방법은 금속성 방벽이 없을 때 심선을 덮는 내부 피복을 측정하는데는 별로 효과가 없다.

여기서 부족하거나 과도한 두께 혹은 불완전한 편심율에 대해 사출기를 신속히 수정하도록 조절하기 위해 피복의 두께를 가능한한 사출기에 가까이에서, 감시하는 것이 필요하다. 종래의 방법은 통상 접촉형 측정방법을 사용하였다. 그러나 케이블 피복의 온도가 저하할 때까지 케이블 피복과 함께 사용할 수가 없었다. 온도가 저하할 때까지 이 방법에 따른 장치는 케이블의 반대벽 부분의 두께를 조사하고 기록하며 그동안 케이블은 어느 정도 지나가버린다. 게다가 피복은 측정이 불량한 접촉 탐침으로 손상을 받는다. 또한 이것은 유지비가 많이 든다.

펄스 에코초음파장치는 고체 내부의 두께를 측정하는데 사용되었다. 음파펄스는 귀환 펄스를 포착하는데 사용되는 크리스탈 변환기에 의해 발생된다. 귀환펄스는 수신기내에서 처리되며, 외부 표면에서의 귀환에코와 내부 표면에서의 귀환 에코간의 시간 차이로 피복 두께를 측정한다.

이 초음파 측정 방법은 미국특허 제3423992호, 제3509752호, 제3474664호에 나타난다. 그러나, 종래의 방법은 다음 음향상의 중간면이 실제 표면의 에코신호들을 구별하지 못하고 또한 측정하는 이동 케이블내의 유효신호와 의사신호를 구별하지 못한다.

이 방법에 따른 장치는 자동적으로 초음파 케이블 피복두께 측정에 사용되었으며 한국 특허출원 제1085/3호에 기재되어 있다.

상술한 출원에서, 유효한 제1, 제2에코펄스의 순서로 수신되고 검사되는 동안 시간 주기가 설정된다. 제1펄스의 개시후 일정시간까지는 유효한 제2펄스는 발생하지 않는다. 만일 이미 수신이 되었다면, 펄스들은 서로 방해가 된다.

상술한 출원에서 설명된 장치는 케이블 피복물질 내부 또는 그 자체의 두께를 자동적으로 측정하는데만 알려진 장치이다. 기타 상업적으로 사용될 수 있는 장치는 피복의 외부 표면에서 케이블 심선을 덮는 금속층 방벽까지의 길이를 측정한다. 그러나 피복의 내부 표면과 보호벽 사이의 에어 갭(airgap)이 생길 수 있으며, 이 때문에 부정확한 측정도 발생될 수 있다. 사출기 근처를 측정하기 위한 기타 장치는 피복과 탐침 사이에 에어갭을 사용한다. 측방 또는 세로방향 이동을 하는 케이블의 제작상태에서 이 갭을 조절하는 것은 어렵다.

초음파로 박막벽 케이블 피복을 측정하는데는 여러 가지 문제점이 있다. 박막벽 피복의 내부 표면에서 반사된 에코펄스는 제1펄스에 대한 시험 기간이 끝나기 전에 논리회로에 수신된다. 제2펄스의 신속한 수신은 제1에코펄스의 시험결과에 혼란을 가져온다. 이러한 혼란을 임계치 진폭이 제1, 제2펄스의 수신간의 시간을 초과하는 시간 주기에 대해 정상적인 유효 제1에코펄스만큼 초과하기 때문이다. 따라서 논리 회로는 실제상의 유효펄스의 유효 순서가 아닌 부정확한 순서를 기록하게 된다.

본 발명은 박막으로 둘러싸인 선형부재의 자동적으로 그리고 초음파를 사용한 측정을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 한쪽 표면과 그 반대표면으로부터 제각기 제1, 제2조합 에코펄스의 유효한 순서로 수신됨에 따라 언 신호와 에프신호가 나타나며, 이 에코펄스로 박막벽 몸체의 두께를 측정한다. 유효성을 위하여 제1 및 제2에코펄스들은 시험 특성들의 선정순서를 가져야만 한다. 제1펄스의 측정으로 제2반사 에코펄스의 간섭을 피하는 장치가 제공된다.

다시 상세히 말하면, 이미 공지된 음향 특성들의 문질을 둘러싸는 제1, 제2표면들을 갖는 케이블 피복의 두께는 제품의 제1표면에 인접한 공지된 음향 특성을 갖는 매질을 설치하므로서 측정되어진다. 종파는 제1표면을 직접 향하여 매질내에서 발생된다. 이 파형의 일부분은 제1에코펄스로써 매질을 통하여 표면으로부터 반사되고, 이 파형의 나머지는 제1표면과 케이블 피복을 거쳐 제2표면에 닿고, 그 나머지 파형의 일부는 매체와 케이블 피복을 거쳐 제2에코펄스로써 반사된다. 제1에코는 제1선정 강도보다 큰 가변 강도보다는 작은 강도로 유지되는 기간과 제1선정 최소 강도를 갖는다. 제2에코는 제2 최소 강도가 초과되는 기간과 제2선정 최소 강도를 갖는다. 제1에코와 제2에코사이의 시간 구간에 비례하는 양은 케이블 피복의 두께를 결정하기 위해 발생된다. 반면에 선정 최소량 혹은 기간 특성의 어느 하나가 나타나지 않을 때 어떠한 양도 발생하지 않는다.

다음은 본 발명의 방법에 따른 장치를 첨부된 도면을 따라서 더욱 상세히 설명하겠다.

제1도를 보면, 피복 13을 갖는 케이블 12를 제공하도록 폴리에틸렌과 같은 플라스틱 재질로 싸인 케이블 심선 11은 냉각통 16을 통하여 전진되어진다. 심선 11상에 사출되는 피복 13의 두께 “d”를 가장 효과적으로 제어하도록 또한 피복의 편심율을 제어하기 위하여 20으로 표시된 초음파 피복 측정장치가 사용된다. 장치 20은 피복된 심선 11이 물통 16을 거칠 때에 피복두께와 편심율을 감시한다. 장치 20은 비접촉성이며 사출기 제어장치에 귀환되는 수송 피복재료를 최소로 하기 위해 공정선을 따르는 일점에서 피복두께를 측정한다.

초음파 피복두께 측정장치 20은 공지된 에코 측정 방법을 사용하도록 된다. 이러한 펄스 에코 측정 방법은 피복된 케이블 12를 향해 펄스를 직접 방사하도록 여기되는 적어도 하나의 크리스탈 21(제1도)을 필요로 한다. 냉각통 16의 물은 초음파 에너지를 케이블 피복 13에 전달하는 연결 매체로서 작용된다.

피복 13의 두께 “d”의 조사를 시행하기 위해, 케이블 주위의 여러점에서 피복 두께를 측정하는 것이 필요하다. 또한 케이블 피복 13의 편심율을 결정할 수 있도록 하는 것이 필요하다.

제1도에서와 같이, 다수개의 크리스탈들 21-21은 냉각 매질인 냉각수 담겨져 피복된 케이블 12의 주위에 일정 간격으로 배치된다.

크리스탈 21-21은 주기적으로 기계적 압력에 의한 전압영펄스에 의해 여기된다. 이러한 압력은 고주파 압력을 구배 혹은 연결 매체내에서 파형을 발생시킨다. 이 경우 결합매체는 냉각통 16의 물이다. 감소정현파로서 강도가 변화하는 파형은 시각 T에서 케이블 피복 13의 표면으로 전파된다(제3a도 참조) 여기서 이 파형의 일부는 음향 임피던스 부정합에 의해 반사된다. 따라서 외부 표면 에코(에코펄스 I, 제3a도 참조)가 발생되어 시각 2T에 수신된다.

압력파의 일부는 케이블 피복 13내부로 진행하여 간다. 금속 방벽층과 케이블피복의 내부 표면간의 중간면에서 혹은 금속 방벽층과 심선을 갖는 내부 피복의 내부 표면의 중간면에서 또는 공기 공극에서 제2반사가 시각(2T+t)에서 발생된다. 이것은 내부 표면에서의 제2에코펄스 Ⅱ(제3a도)를 결정하며, 또한 시각(2T+2t)에 수신된다.

설명한 측정방법은 에코신호들 사이에서 시간 분리(2t, 제3a도 참조)를 결정하는 것을 알 수 있다. 이 시간 분리는 케이블 피복 13의 두께 “d”에 직접 관련된다. 두께에 관한 자료는 물통 내의 폴리에틸렌 내부의 음속의 균일성에 따른다.

제각기의 크리스탈들 21-21은 다수 채널들 22-22중의 관련된 하나에 전기적으로 결합된다(제1도 참조). 제각기의 채널들 22-22는 이후에 설명되는 다수개의 소자들로 구성되며, 이 소자들은 크리스탈 21에 일치되어 배열된 물질의 여러 가지 중간면으로부터 수신된 펄스 에코간의 시간 간격을 출력으로 변환시키며, 이 출력은 케이블 피복 13의 두께에 비례한다.

또한 4개의 채널들 22-22에 함께 출력을 발생시키는 장치를 포함하는 기타 소자들이 제공된다. 두께 및 편심율을 표시하는 출력은 조작자가 볼 수 있도록 표시판에 나타난다(제1도 참조).

제1도를 보면, 4개의 채널들에 공통된 기타 소자들과 함께 결합된 채널들 22-22중의 대표적인 하나를 표시한다. 제각기의 채널 22-22들은 크리스탈들 21-21중의 하나를 포함하며, 이 크리스탈들 21-21은 27번으로 표시되는 조합 펄스 수신기가 전기적으로 접속된다. 이 펄스 수신기는 상술된 한국출원 1085/73에 설명되고 있다.

이 펄스 수신기 27은 특수 설계된 장치로써 매주기마다 펄스를 크리스탈들 21-21의 관련된 하나에 펄스를 전송하여 그 관련된 크리스탈을 자연주파수에서 링깅(ringing)하도록 한다. 따라서, 매주기마다, 펄스수신기 27은 시험중인 케이블 12로부터 펄스에코를 수신하도록 작동한다.

펄스 수신기 27은 선로 28을 따라 수신기 논리 회로에 전기적으로 접속된다. 이 수신기 논리회로는 29로 표시되며, 이 회로는 펄스 반복 주파수(PRF) 회로 30에서의 명령에 따라 펄스 수신기 27이 연관 변환기 크리스탈 21을 여기시킨다. 제1도에서 도시된 바와 같이 펄스 반복주파수 회로 30은 전선 31을 따라 수신기 논리회로 29에 접속된다.

수신기논리회로 29는 시험중인 케이블 12로부터 수신된 에코 펄스를 유효하게 하고 또한 피복 13의 두께를 측정하는데 적당하지 않은 펄스를 폐기시킬 수 있도록 설계되었다. 이와 같이, 수신기논리회로 29는 잡음과 유효 신호를 구별하고 또한 제1 및 제2에코신호를 구별하는 자체정보를 가져야만 한다.

또한 수신기 논리회로 29는 제1에코펄스의 유효성 혹은 무효성을 신속히 결정하는 능력도 또한 있어야 한다. 논리회로 29는 제1에코펄스가 수신된 직후 장치 20이 제2에코펄스를 받아들일 수 있는 상태가 되도록 해야 한다. 이에 따라 박막벽 케이블 피복 13의 시험이 용이해진다.

수신기 논리회로 29는 계수기(Counter) 32에 전기적으로 접속된다. 계수기 32는 수신기 논리회로 29에서 출력펄스의 폭을 결정하도록 설계된다. 계수기 32는 발진기 34에 의해 펄스되며(발진기 출력인 제3g도를 참조), 또한 만일 펄스 수신기 27에 수신된 펄스가 수신기 논리회로 29에 유효하다면 버퍼메로리장치(도시되지 않음) 내에 펄스 계수를 축적시키도록 설계된다.

이에 따라, 계수기 32로부터 축적된 디지탈 계수는 디지탈-아날로그 변환기 36에 전달되며, 이 변환기는 디지탈 계수를 아날로그 전압으로 변환시킨다. 디지탈 -아날로그 변환기 36의 기능은 계수기 32내에 축적된 디지탈 계수에 따라 아날로그 전압을 제공하도록 한다. 이 전압은 연관 채널에 대한 두께를 표시한다. 적당히 정해진 단위로 된 연속 아날로그 전압은 연관 채널 22에 따라 메터 37상에 표시된다. 따라서 조작자는 하나의 채널에 결합된 주위의 일부윗 케이블 피복 13의 두께 “d”를 계속 검사할 수 있다.

또한, 버퍼메모리내에 축적된 계수기 출력은 테이타분석 및 감소가 이루어질 수 있도록 일반용 디지탈 콤퓨터(도시되지 않음)에 접속될 수도 있다.

케이블 피복 13의 편심율을 측정하기 위해, 편심율 측정회로(도시되지 않음)가 채널들 22-22의 제각기 하나의 디지탈-아날로그 변환기 36에 접속된다. 편심율 측정 회로는 제1도와 같이 케이블 피복 13의 상부와 하부에서의 피복두께 “d”를 비교하고, 그 좌측과 우측에서 피복 두께를 비교하도록 설계되었다. 물론, 비교 측정은 수직과 수평축을 따라 필요한 것이 아니고 케이블 피복 13에서의 좌표축의 교차 반대 부분에서만이면 충분하다.

편심율 측정회로는 제1도에서와 같이, 피복 13의 상부에서의 측정값에서 하부 측정값을 빼도록 한다. 여기서 그 결과 값들은 100에로 증폭된 후에 정상 피복 두께로 나누어 정상 피복두께의 퍼센트를 계산한 것이다. 이와 똑같은 계산으로 케이블 피복 13의 좌측과 우측 부분에서의 두께에도 이루어진다. 이 측정치들의 제각기는 편심율 측정회로(도시되지 않음)와 결합된 상부-하부 메터 39와 좌우 메터 40에 표시된다.

펄스 반복주파수 회로 30은 PRF시각(제3b도)과 같은 소위

신호(

)를 전송로 31을 거쳐 제1채널의 접합점 43(제2도 참조)에 인가하고 또한 여기서 펄스장치 48(제2도)의 입력 47에로 인가되도록 한다. 펄스장치 48은 펄스 수신기 27(제1도)에 펄스를 공급하여 펄스 수신기에 결합된 변환기 21에서 압력파를 방사하도록 하게끔 펄스 수신기를 제어한다.

상술한 한국 출원 1085/73을 보면 장치 20에 대한 전반적이고도 상세한 설명이 되어 있다. 이 출원에는 본 발명의 방법에 따른 펄스 수신기 27과 수신기 논리 회로를 설명하고 있다.

펄스 수신기 27은 트리거(trigger) 회로 51을 포함한다. 이 트리거회로 51에는 펄스장치 48로부터 펄스가 인가된다. 이에 따라 트리거회로 51은 케이블 피복 13으로 방사하는 펄스를 발생시킨다.

광대역, 저잡음, 비데오 증폭기 106(제2도)은 케이블 12로부터 귀환에코 신호를 수신하고, 증폭하여 이후에 논리회로 29로 전송한다. 낮은 레벨 전류 귀환 신호는 약 3볼트 정도로 증폭되어야만 한다. 여기 사용된 반도체 장치가 저잡음 특성을 갖도록 광대역 비데오증폭기를 선택한다. 따라서 수신되고 증폭되어 수신기 논리회로 29로 전송된 신호는 잡음으로 일어나는 신호보다 강하여 이로써 검출신호의 정확한 검출이 가능하다.

에코펄스가 장치 20에 시험을 위해 인가되는 동안 잡음 레벨을 감소시키기 위해 펄스수신기 27내의 장치들은 잘 정비되어야 하고 특히 장치 20을 사용하여 내부 피복의 두깨를 측정하는 것이 중요하다. 내부 피복 표면에서 수신되는 펄스에코는 외부 피복표면에서 수신되는 것보다 진폭이 작다. 왜냐하면 프라스틱 표면은 내부 피복상이 더욱 불규칙하기 때문이다. 내부 피복의 완만한 정점과 골짜기는 케이블의 표적지점을 감소시키고, 또한 에코신호의 가장자리 진폭이 덜 진행되게 한다. 또한 정점과 골짜기는 에코신호의 일부에 위상차를 일으키고, 이 에코신호는 위상과 관계없는 낮은 진폭을 갖는다. 에코 신호의 강도는 네부 피복과 외부 피복 사이에서 또한 케이블의 크기로 변화하지만, 고정이득 장치는 특수절연장치를 갖는 케이블의 모든 형태에서 사용될 수 있다.

내부 피복은 케이블 심선 주위에서 수축되며 그리고 바깥 방향으로 면한 표면은 약간 불규칙하게 된다. 외부 피복은 원통형 금속방벽상에 사출되고, 이 금속방벽은 외부 피복의 외측표면을 보다 균일하게 한다.

크리스탈 변환기들 21-21과 매질인 물속에서의 케이블 12사이의 거리를 알고 있기 때문에 펄스 에코신호가 예상되는 시간구간은 미리 알 수 있다. 그러므로 초음파장치 20은 뒤에 설명하는 “원도우(window)폭”은 이 시간 구간중에만 펄스에코신호를 수신하도록 한다(제3b도).

본 발명의 방법에 따른 검출장치는 예상 신호 특성과 케이블 피복두께의 범위로 준비된다. 박막케이블 피복을 측정하는 능력은 특히 가격절하를 위해 보다 얇은 피복으로 하는 현재의 경향에 따라 아주 중요하다. 이것은 또한 플라스틱 공급의 격감에 따라 중요시되고 있다.

실험적인 자료는 사출기(도시되지 않음) 근처의 물통 16내에 있는 것과 같은 고온에 있어서의 감소된 폴리에틸렌의 음향 임피단스를 보여준다. 특히, 제2폴리에틸렌 표면에서의 보다 큰 음향 부정합에 기인하여 제1에코는 제2에코보다 진폭이 매우 작다. 또한, 제2에코 신호는 제1에코신호보다 더 긴 기간을 갖는다. 이 신호 특성은 수신기 논리회로 29의 “정보” 설계에 사용하는데 편리하다. 신호 진폭은 표면불규칙성 때문에 현저하게 되는 내부 피복 측정에서, 이 “정보”는 특히 유익하다. 만일 에코의 진폭이나 기간이 순간적으로 최하 이하로 떨어진다해도, 부정확한 측정이 이루어지지 않는다. 대신 정확한 두께 출력을 유지하기 위해 계수기 32를 완충시키는 보조기역 장치내에 최종적으로 양호한 측정을 축적시킨다.

더구나, 제1에코펄스의 시험은 박만벽 피복의 내부 음향 중간면에서 반사되는 결합된 제2펄스로부터 간섭을 피하기 위해 짧은 시간내에 완료되어야만 한다.

수신기 논리회로 29는 다음의 예상 신호 특성을 검사하도록 설계된다. 즉 (1) 신호에코는 전송된 펄스후에 일정시간 구간(소위 “원도우폭”)내에서 발생한다. (2) 유효 제1에코는 제2에코(제3a도)에 비해 시간 기간이 짧다. (3) 유효 제1에코는 트리세트시간 이상의 일정한 가변 임계치레벨을 초과하지 않는다. (4) 유효 제2에코의 최고진폭은 제1에코(제3a도)의 필요한 최소치보다 크다. (5) 유효 제2에코펄스는 프리세트(preset)시간 이상의 일정한 임계치 값을 초과한다. 만일 이러한 특성이 특수 신호에 사용된다면, 수신기 논리회로 29는 유효자료로써 시간 2t(제3i도) 동안 기록된 카운트를 저장하기 위해, 계수기 32에 독출펄스 형태로 명령을 발한다.

회로 30의 출력은 접합점 43을 거쳐 단안정 멀티바이브레이터 112(제2도)의 입력 111에 접속된다. 단안정 멀티바이브레이터 112는 선로 113을 따라 제2단안정 멀티바이브레이터 114에 인가되는 지연 펄스를 발생시키고, 이것은 출력 115를 거쳐 회로에 다른 소자에 인가된다. 멀티바이브레이터 114의 출력 116은 선로 117을 따라 접합점 118을 거쳐 정극성 전압 임계치 검출기 혹은 비교기 120의 입력 119와 부극성 전압 비교기 122의 입력 121에 접속된다.

임계치 검출기들 120과 122는 수신기 논리회로 29의 비교기 부분 123내에 포함된다. 임계치는 일정 최소진폭이고 여기서 검출기 120 혹은 122에 의한 검출을 시간 구간을 측정하는 목적에 유용하다. 임계치 검출기들 120과 122는 가능한한 낮은 레벨에서 즉 잡음 레벨 이상에서 검출하도록 셋트된다.

제2도에서 본 바와 같이, 회로 29의 비교기 부분 123은 RF단자 입력 124를 포함한다. 이 RF단자 입력 124는 광대역 비데오 증폭기 106에 접속된다. 압력 124는 임계치 검출기들 120 및 122의 압력들 126 및 127에 인가된다. 검출기들 120 및 122는 그 임계치가 초과될 시 부극성 출력을 갖는다.

제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 임계치 검출기 120의 출력 128은 NOR게이트 131의 입력 129에 인가된다. 여기서 NOR라는 말은 만일 입력 129 혹은 다른 입력 133 둘중의 하나가 그곳에 인가된 부극성 혹은 낮은 레벨 전압을 갖는다면, 출력의 특성이 입력과 같이 변화한다는 것을 말한다. 즉 NOR게이트 131의 출력 134는 정극성 혹은 높은 레벨이 될 것이다. 검출기 122의 출력 132는 NOR게이트 131의 기타 입력 133에 인가된다.

NOR게이트 131의 출력 134는 접합점들 136과 137을 거쳐 인버터(inverter) 138에 인가된다. 인버터는 입력신호의 극성을 변화시키고, 따라서 그 출력은 선로 139를 따라 플립플롭 141과 이 플립플롭을 셋트시키는 쌍안정 소자에 인가된다.

플립플롭 141은 펄스 반복주파수 회로 30에 접속된 소거 혹은 리세트(reset) 입력 142를 가지며 또한 하나의 출력 143을 포함하고, 이것은 접합점 144를 거쳐 호울드 오프(hold-off) 펄스 발생기 147의 입력 146에 접속된다.

단안정 멀티바이브레이터인 호울드 오프 펄스 발생기 147은 그 출력 148이 유효펄스 발생기 249에 접속된다. 유효 펄스 발생기 249도 역시 단안정 멀티바이브레이터이다.

호울드 오프 및 유효펄스 발생기들 147과 249의 기능은 제각기 제3도로써 자세히 알 수 있다. 유효 제1에코펄스는 처음에는 일정 임계치 값을 초과해야만 하고, 제1호울드 오프펄스(제3c도)에 의해 결정됨에 따라 호울드 오프 시간으로 언급된 프리셋트 시간내의 어느때에 그 값을 초과할 수도 있다. 이것은 제1에코펄스를 그 다음 시험에 거치게끔 한다. 제1유효펄스(제3d도)에 의해 결정됨에 따라 호울드-오프 유효 기간인 프리셋트 기간동안 제1에코 펄스가 임계치를 초과하지 않아야만 유효하게 사용된다.

만일 제1에코펄스가 유효하다면, 회로 29는 그 연관된 유효 제2에코 펄스를 찾기 시작한다. 유효 제2에코펄스는 처음에는 임계치를 초과하고, 프리세트 호울드 오프 시간중에는 제2호울드 오프 펄스(제3e도)로써 되고, 유효 기간중에는 적어도 한번 제2유효펄스(제3f도)로써 결정되어져야만 한다.

박막벽 피보들 13-13을 출정하는데에는 문제가 발생한다. 제1, 제2에코펄스의 시초 사이의 거리로 표시되는 두께 “d”는 펄스들 사이의 거리가 너무 크지 않도록 한다. 더우기 유효펄스의 기간동안 임계치가 초과하지 않도록 비교적 긴 호울드 오프시간을 회로 29내에 설계할 수 있도록 충분히 낮게 임계치값을 정한다. 0.061cm 정도로 낮은 박막 피복내에서, 제2에코펄스는 제1펄스 시험완료 이전에 유효펄스 발생기 249에 의해 발생되는 유효 펄스 기간중 수신된다. 따라서 제1에코펄스 시간중 나타났었으므로 유효 제1펄스가 아님을 명확히 지적해 주어야만 한다.

이러한 문제의 해결을 위해, 가변적이고 동적인 임계치(제3a도)가 사용된다. 동적 임계치 곡선은 제1호울드 오프 펄스의 종단에서 최고값이 되었다가 공정 임계치 진폭으로 감소되도록 설계된다. 감소하는 임계치는 제1유효 펄스 기간동안 우선적으로 사용되는 고정 임계치 레벨보다는 아직 더 크다는 것은 제3a도에서 알 수 있다. 제3a도와 제3d도를 비교하라. 에코펄스 Ｉ은 호울드 오프 기간이 끝나기 전에는 동적 임계치 이하로 내려가고 유효기간동안은 동적임계치를 초과하지 않도록 동적임계치는 최고치에 도달했다가 감소된다. 이것은 종래의 것(1 내지 1.25μs)보다 짧은 호울드 오프 펄스(0.5μs)를 사용할 수 있게 한다.

제2도에서 도시된 바와같이, 멀티바이브레이터 147은 출력 148과 출력 149를 갖는다. 출력 149는 신호 151을 따라 접합접 152에 접속된다. 접합점 152는 선로 153을 따라 저항기 154를 거쳐 정극성 5볼트 공급 단자 156에 접속된다.

접합점 152는 선로 157을 따라 접합점 158을 거쳐 저항기 159에 접속되고, 저항기 접합점 161을 거쳐 NPN트랜지스터 163의 베이스 162에 접속된다. 속도촉진(speed-up) 용량기 164는 선로 166을 거쳐 접합점 158과 161 양단에 접속된다. 트랜지스터 163의 에미터 167은 접지 접속되고 반면에 콜렉터 169는 선로 171을 거쳐 접합점 172에 접속된다.

접합점 172는 선로 173을 거쳐 저항기 174를 통해 정극성 15볼트 공급단자 176에 접속된다. 접합점 172는 선로 177을 따라 저항기 178을 거쳐 임계치회로 123의 일부를 구성하는 접합점 179에 접속된다.

접합점 179는 저항기 180을 거쳐 정극성 전압단자 181에 접속되고 전위차계 183을 통하여 접지된다. 전위 차계 183의 이동자 184는 접합점 186을 거쳐 임계치 검출기 120의 입력 187에 접속된다. 제2도에서와 같이, 접합점 186은 용량기 189를 거쳐 접지된다.

다시 제2도에서 보면, 호울드 오프 멀티바이브레이터 147의 출력 148은 선로 191을 따라 접합점 192를 거쳐 멸티바이브레이터 249의 입력 193에 접속된다. 접합점 192는 선로 194를 따라 접합점 196과 저항기 197을 거쳐 정극성 5볼트 공급단자 198에 접속된다.

접합점 196은 접합점 199에 접속되며 저항기 200과 접합점 201을 거쳐 PNP트랜지스터 203의 에미터 202에 접속된다. 속도 촉진 용량기 204는 접합점 199와 201 사이에 접속된다.

트랜지스터 203은 그 베이스 206이 접지 접속되며, 그 콜렉터 207이 접합점 208에 접속된다. 접합점 208은 신호 209를 따라 저항기 211을 거쳐 부극성 15볼트단자 201에 접속된다.

접합점 208은 제2PNP트랜지스터 213의 베이스 212에 접속된다. 트랜지스터 213의 에미터 214는 접지 접속되고, 콜렉터 216은 접합점 217에 접속되고, 선로 218을 거쳐 저항기 219에 접속된다. 이 저항기는 선로 218을 따라 부극성 15볼트 공급단자 221에 접속된다.

접합점 217은 저항기 222에 접속되고, 저항기 222는 선로 223을 거쳐 비교기 123의 일부를 형성하는 접합점 224에 접속된다. 접합점 224는 전위차계 226에 접속되고 전위차계 226은 접합점 227을 거쳐 부극성 임계치 검출기 122의 입력 228에 접속된다.

임계치 검출기 122의 동적 부극성 레벨은 용량기 229 양단에 나타난다. 용량기 229는 접합점 227과 접지 사이에 삽입되며 부극성 임계치 검출기 122의 충전 및 방전기능을 수행한다.

수신기 논리회로 29의 동적 임계치 변경회로는 저항기 231을 포함한다. 저항기 231은 접합점 224와 부극성 15볼트단자 232사이에 삽입된다. 부극성 가변 임계치 곡선(제3a도)의 상승 부분형태는 저항기들 174, 178, 180 및 183과 용량기 189로 구성되는 능동 구성품의 특성에 의해 결정된다. 정극성 고정 임계치(제3a도)에서 X측상의 수평 점선 참조)를 향하여 곡선의 감소중에는, 회로는 용량기 189엣서 트랜지스터 163을 거쳐 접지로의 통로를 제공한다. 정극성 동적임계치 곡선의 감쇠부분의 형태는 저항기들 178, 180 및 183과 용량기 189로 구성되는 수동 성분에 의해 결정된다.

부극성 가변 임계치 곡선(제3a도)의 상승부분 형태는 저항기들 218, 221, 261 및 231과 용량기 229로 구성되는 수동 성분의 특성에 의해 결정된다. 부극성 고정 임계치(제3a도)의 x측 아래의 수평점선)을 향한 곡선의 감소중, 회로는 용량기 229로부터 저항기 222와 트랜지스터 213을 거쳐 접지로 통로를 제공하는 기능을 갖는다. 부극성 동적 임계치 곡선의 감소특성은 저항기들 222, 231 및 226으로 구성되는 수동 성분과 방전용량기 229에 의해 결정된다.

논리회로 29의 동적임계치 변경부분은 동적임계치 곡선에 비교하면서 제1에코 펄스의 강도를 표시한다. 만일 제1에코 펄스가 유효펄스 기간중 동적임계치의 강도를 초과한다면, NOR게이트 131은 접합점 136에 인가되고 따라서 NAND게이트 254에 인가되는 신호로써 공급되는 출력을 발생시키도록 된다.

멀리바이브레이터 249의 출력 251은 선로 252를 따라 정극성 NAND게이트 254의 입력 253에 접속된다. 또한 제2도에서와 같이, 접합점 136은 선로 256을 따라 NAND게이트 254의 다른 입력 257에 접속된다. 만일 정극성 신호가 NAND게이트의 입력들 253과 257에 동시에 인가된다면, 입력에 대한 출력변화 특성 즉 부극성 혹은 낮은 레벨이 그 출력 258에 나타난다.

NAND게이트 254의 출력 258은 선로 259를 따라 플립플롭 262의 셋트입력261에 접속된다. 플립플롭 262는 지연

신호에 의해 리셋트(reset)된다. 이것은 멀티바이브레이터 112의 출력 115에서 지연펄스의 후미에 의해 플립플롭의 입력 263의 리셋신호를 인가하므로서 야기된다.

플립플롭 262의 출력 264는 접합점 267을 거쳐 선로 226을 따라 플립플롭 269의 “D” 입력 268에 접속된다. “C” 입력이고 클록입력인 플립플롭 269의 입력 271은 멀리바이브레이터 249의 출력 272에서 선로 273을 거쳐 인가된다.

PRF회로 30에서 입력 270에 인가된 펄스반복 주파수 신호(

)에 의해 소거되는 플립플롭 269는 출력 274에 신호를 발생하고 선로 276을 따라 정극성 NAND게이트의 입력 277로 전송된다. 접합점 137은 선로 279를 따라 접합점 281을 거쳐 NAND게이트 278의 제2입력 282에 접속된다. NAND게이트 278의 출력 283은 선로 284를 따라 플립플롭 287의 입력 286에 접속된다.

플립플롭 287은 펄스반복 주파수 회로 30에서 리셋트 입력 288을 갖지만 펄스반복 주파수 회로 30은 멀티바이브레이터 112에 의해 발생된 펄스의 후미에 의해 지연된다. 플립플롭 287의 출력 289는 선로 291을 통하여 정극성 NAND게이트293의 입력 292에 접속된다. 또한 접합점 144는 선로 294를 통하여 NAND게이트 293의 다른 입력 296에 접속되며, NAND게이트 293은 제2도와 같이 부극성 혹은 낮은 출력 펄스를 발생시키고, 이것은 계수기 32에 인가된다. 플립플롭 287의 다른 출력 297은 선로 298을 따라 단안정 멀티바이브레이터 301의 입력 299에 접속된다.

멀티바이브레이터 301은 제2펄스 에코의 특성을 시험하기 위해 호울드 오프 펄스의 발생기로서의 기능을 갖는다. 멀티바이브레이터 301의 출력 302는 접합점 304와 선로 306을 거쳐 제2에코 유효펄스 발생기 308에의 입력 307에 접속된다. 발생기 308은 또한 단안정 멀티바이브레이터이다. 멀티바이브레이터 308의 출력 309는 선로 311을 따라 정극성 NAND게이트 313의 입력 312에 접속되고, 정극성 NAND게이트 312의 또 다른 입력 314는 선로 316을 거쳐 접합점 281로 접속된다.

게이트 313은 출력 317에 부극성 신호를 발생시키고, 이 출력은 선로 318을 거쳐 플립플롭 319의 입력 231로 인가되어 플립플롭 319를 셋트시킨다. 플리플롭 319는 소위 링깅 플립플롭이며, 펄스 반복 주파수 회로 30으로부터 연결된 리셋트입력 322를 갖는다. 게다가 플립플롭 319는 출력 323에서 신호를 발생시켜, 선로 324를 따라 정극성 NAND게이트 327의 입력 326에 인가된다.

접속점 267로부터 선로 329를 따라 접속된 입력 328과 또 다른 입력 326에 정극성 혹은 높은 신호가 인가됨에 따라 NAND게이트 327은 선로 331을 따라 단안정 멀티바이브레이터 333인 제어 혹은 독출 펄스 발생기의 입력 332로 부극성 혹은 저급 레벨신호를 인가시켜 멀티바이브레이터를 작동시킨다.

멀티바이브레이터 333은 “윈도우폭”의 종단에서 독출펄스(제3i도)가 발생하도록 회로 29의 소자들과 결합 배치된다. 따라서 계수기 메모리장치(도시되지 않음)내에 계수가 저장된다. “윈도우폭” 종단에서 평형을 찾기위해, 멀티바이브레이터 332는 그 또 다른 입력 347이 멀티바이브레이터 114의 출력 349에 접속된다.

“측정” 혹은 “시험” 혹은 “조사”라는 용어는 기준량에 대한 양의 비교를 의미하는 것으로 해석된다. 임계치 검출기들 120과 122는 에코펄스가 최소 임계치 진폭을 최초로 초과하는가를 검사한다. 한편, 비교기 338은 제2에코의 최고 치진폭이 일정 크기보다 크게 되도록한다. 물론 장치 20을 정밀하게하여, 시간과 진폭의 실제값을 결정할 수 있게한다.

상술한 실시예는 만일 제1 및 제2에코펄스들의 순서가 유효하다면 에코펄스들 사이의 시간계수를 기록한다. 만일 진폭이 일정 최소 임계치 이상이고, 프리셋트기간중 가변 임계치를 초과하지 않는다면 제1 펄스는 유효하게 된다. 만일 그 최고 진폭이 프리셋트 크기를 초과하고 임계치를 초과한 기간이 프리세트기간보다 크다면 제2펄스가 유효하다. 그 결합된 제1, 제2에코의 유효한 순서는 소위 윈도우폭을 결정한다.

본 발명은 펄스 진폭과 계속 기간의 실제값을 결정하고 또한 시험하의 피복 특수물질과 연관된 것과 비교하기 위한 에코펄스의 주파수 산출량을 결정하도록 한다.

표면과 그 물체사이의 상관관계를 말할 때 본문과 특허 청구범위에서 사용되는 “면하다”는 용어는 표면이 물체쪽으로 향하고 있는 것, 즉 꼭 필요한 것은 아니지만 물체에 접촉하거나 인접한 것을 뜻한다.

논리소자인 NAND게이트와 NOR게이트, 쌍안정 소자인 플립플롭, 단안정 소자인 단안정 멀티바이브레이터들은 정극성 논리의 용어로 동작 설명되었다. 정극성 논리는 높은 레벨 정극성 레벨 전압일 때 이진법 “1”을 표시하고, 낮은 레벨 혹은 0레벨일 때 “0”를 표시하는 것을 말한다. 일반적으로 발생 방법에서, 여러소자의 입력과 출력은 높은 레벨 혹은 낮은 레벨로 설명된다. 이 입출력은 상술한 이진법으로 표시된다.

정극성 NAND게이트(부극성 NOR게이트)는 높은 레벨 입력이 모든 입력상에 나타날 때에만 낮은 레벨 출력을 표시한다. 출력은 입력의 기타 결합에 대한 높은 레벨이다.

부극성 NOR게이트(정극성 NAND게이트)는 낮은 레벨이 나타날 시만 높은 레벨의 출력을 발생 시킨다. 낮은 레벨의 입력이 없을 때에만 낮은 레벨의 출력이 생긴다.

플립플롭은 두 개의 안정상태를 갖는 쌍안정 멀티바이브레이터 혹은 그 유사회로 혹은 그 장치를 말한다. 플립플롭은 다수의 입력을 가지고, 입력이 인가됨에 따라 하나의 상태에서 다른 상태로 스위칭된다. 따라서 플립플롭은 두 개의 출력을 가지며, 그중 하나만이 사용된다. 플립플롭이 제1리셋트 혹은 소거 상태에 있을 때, 높은 레벨 혹은 “1” 출력은 낮은 출력전압 레벨을 발생시키고, “0” 출력은 높은 출력전압 레벨을 발생시킨다. 출력전압레벨은 플립플롭이 제2상태로 셋트될 때에 반전된다.

단안정 멀티바이브레이터 혹은 그 유사회로 또는 장치에서는 그 입력에 “1”이 인가됨에 따라, “0”에서 “1” 혹은 낮은 레벨에서 높은 레벨로 되는 입력이 선정된기간동안 “1” 레벨을 갖는 단일 출력펄스를 발생시킨다. 이것은 “1” 출력쪽에 나타난다. 동시에, 같은기간 동안의 부극성 혹은 낮은 레벨펄스는 “0” 출력에 나타난다.

변화기는 그 입력에 “1”이 인가될시 “0” 출력을 발생시키며, 반대로 입력에 “0”가 인가될시 “1”을 출력을 나타낸다.

플립플롭의 리셋트 혹은 소거 입력중 어느 것에

신호가 인가되면 플립플롭은 리셋트된다. 플립플롭의 리셋트는 낮은 레벨을 나타내는 “1” 출력단을 일으킨다. 이와같은 리셋트 “0” 출력이 높은 레벨이 되게 한다.

본 발명의 원리에 따른 장치 20의 동작방법을 설명하는 데에는 제1도, 제2도, 제3도를 참고로 한다. 펄스 반복주파스(PRF) 회로 30은 선로 31을 따라 접합점 43(제2도)에 펄스를 인가하고 다음에 선로 44를 따라 펄스장치 48에 인가된다. 다음에 펄스장치 48은 트리거 펄스를 트리거회로 51에 인가한다.

트리거 회로 51은 변환기들 21-21중의 하나에 펄스를 인가시키고 이에 의하여 변환기가 압력파를 발생시킨다. 이 압력파는 피복된 케이블 12의 단면에 충돌한다.

수신기 논리회로 29는 시험하에서 피복 13의 구성에 의해 적어도 부분적으로 결정되는 일정 시험 특성에 따라 수신된 에코펄스의 유효성을 시험하도록 설계된다.

수신기 논리회로 29는, 펄스수신기 27에 의해 수신된 에코펄스가 일정 진폭범위내에 있다면 정극성 상승펄스를 발생하도록, 설계된다. 또한 이 회로는 에코펄스에 대한 내부 및 외부 대역 결정을 하기위한 논리회로를 포함한다. 펄스 수신기 27에 의해 수신된 에코펄스의 진폭이 일정 진폭을 초과하면, 회로는 부극성 혹은 외부대역 펄스를 기록할 것이다.

펄스 수신기 27에 의해 수신된 에코펄스의 유효한 셋트는 제3h도에서와 같이 주기의 계시후 약 40내지 120μs에 발생하는 제1에코펄스 I와 시간 2t만틈 떨어져 있다. 제1에코펄스 I는 결합된 링깅 변환기 크리스탈 21에 의해 방사된 펄스가 피복 13의 외부방향 표면에 충돌하여 반사될 때에 발생된다. 제2에코펄스 Ⅱ는 변환기 21 크리스탈에 의해 방사된 펄스의 반사되지 않은 부분이 피복 13의 외부방향 표면에 충돌하여 반사될시 발생된다.

에코펄스 Ⅰ의 진폭은 뜨거운 폴리에틸렌피복과 냉각통 16의 사이의 음향 임피단스 부정합의 함수이다. 에코펄스 Ⅱ의 진폭은 뜨거운 폴리에틸렌 피복과 심선 11사이의 음향 임피단스 부정합의 함수이다. 더구나 폴리에틸렌 피복에 대해 제1에코펄스는 진폭과 계속기간이 제2에코펄스보다 낮고 짧다.

“윈도우폭”(제3b도)와 같이, 약90내지 120μs의 계속 기간을 갖음)기간동안, 수신기 논리회로 29가 제1에코를 수신하자마자 호울드 오프펄스(제3c도)를 발생시키며, 제1호울드 오프 펄스가 끝난 직후에는 유효펄스(제3d도)가 발생된다. 제1유효펄스는 제1에코펄스의 진폭감소중 발생하는 것이 필요하다.

따라서, 제2에코펄스의 시초에서, 제2호울드 오프펄스(제3e도)가 발생하고, 제2호울드 오프펄스가 끝나면 제2유효펄스(제3f도)가 발생한다. 제2에코펄스가 감소하는 동안 제2유효펄스가 발생한다.

만일 수신기 논리회로 29가 정극성 혹은 높은 레벨이 출력 258을 나타낸다면, 이것은 측정하는 케이블로부터 유효 제1에코펄스가 수신되었다는 것을 말한다. 만일 수신기 논리회로 29가 제1에코로부터 출력 258에 부극성 출력을 수신 받는다면, 수신기 논리회로는 제2에코를 대기하지 않으므로 제1주기에 대한 독출신호가 발생하지 않는다. 제2유효펄스와 결합된 회로의 부분은 출력 317에 부극성 신호를 인가한다. 출력 317은 임계치 대역의 일정한계의 외부인 제2에코펄스를 표시한다.

유효펄스는 냉각통 16의 물매체내의 공기기포에 기인한 잡음신호의 오취출을 방지한다. 만일 잡음신호가 제1에코펄스를 앞선다면, 회로는 제1에코로써 잡음신호를 취출하고 제2에코로써 제1에코를 사용하게 된다. 만일 이렇게 되면, 제각기 출력들 258과 317로써 표시되는 정극성-부극성 순서를 수신하지 않는 수신기 논리회로 29는 독출펄스를 발생시키지 않는다.

추가적으로, PRF회로 30은 채널들 22-22의 작동과 그 상호작용을 조절한다. 이것을 위해, PRF회로 30은 4개의 펄스 반복신호를 채널들 22-22의 제각기에 회로 30은 4개의 펄스 반복신호를 채널들 22-22의 제각기에 대해 약 2ms주기로 제각기 발생시킨다. 4개의 펄스들은 약 500μs(제3j도)로 엇갈리게 된다. 따라서 4채널의 동작순서가 엇갈리게 된다. 이때, 측정주기는 상부 채널, 우측 채널, 하부 채널, 좌측 채널순서로 시작된다. 상부 채널내의 모든 동작은 우측 채널과 결합된 이동된 펄스발생이전 제1의 500μs내에서 발생된다. 이것은 크리스탈들의 반대편 동작간의 시간을 최대로 한다.

PRF회로 30은 작동 제각기의 주기들에 대한 논리회로 29를 조절한다. PRF회로로부터 펄스(부극성 펄스인

펄스)가 플립플롭들 141, 269, 319 및 342의 제각기의 각 입력들 142, 270, 322 및 340에 높은 레벨 혹은 “1”로 인가되므로 그 출력들을 낮은 레벨 혹은 “0”으로 리셋트 혹은 소거시킨다.

펄스가 상기 입력에 인가되는 것을 시험주기의 시작으로 본다.

PRF회로 30은 수신기 논리회로 29를 조절하여 윈도우 폭(제3b)도와 같은 일정시간 간격중에만 에코펄스를 수신기 논리회로 29가 허용하도록 한다. PRF회로 30으로부터의 펄스는 단안정 멀티바이브레이터 112의 입력접합 111에 인가된다.

멀티바이브레이터 112는 일정기간의 지연(제3b도)을 야기시킨다. 지연펄스는 플립플롭 262의 리셋트 입력 263에 인가되어 “0” 혹은 낮은 레벨출력 264를 높은 레벨로 나타나게 한다. 또한 지연펄스가 플립플롭 287의 리셋트 입력 288에 인가되어, 그 높은 레벨출력 297을 낮은 레벨로, 그 낮은 레벨출력 289를 높은 레벨로 만든다.

선로 113을 걸쳐서 멀티바이브레이터 114에 인가된 지연펄스의 연단부는 멀티바이브레이터 114가 윈도우폭(제3b도)펄스를 발생하도록 한다. 윈도우 펄스의 “윈도우 폭”은, 채널 22가 변환기 크리스탈들 21-21로부터 케이블 12에 방사된 펄스로부터 유효펄스 에코를 수신하는 시간 구간이며, 따라서 잡음펄스를 피할 수 있다. 윈도우 펄스의 끝은 시험주기의 끝으로 볼 수 있다. 이때 수신기 논리회로 29는 에코신호의 수신에 따른 측정과정을 또 조정하기 위해 펄스를 발생시킬 것인가 어떤가에 대한 결정을 하도록 된다.

윈도우 펄스는 선로 117을 거쳐 출력 116으로부터 전송되어 접합점 118에 인가된다. 회로 29의 윈도우 펄스 발생부분으로부터 접합점 118에 신호를 인가하여 임계치 검출기들 120, 122를 동작하게 한다.

임계치 검출회로 123은 광대역 비데오 증폭기 106에 의해 입력단 124에 인가되는 정극성 혹은 부극성 에코펄스 귀환신호를 검출하기 위한 장치를 포함한다. 제2도를 보면, 윈도우 신호가 접합점 118에 나타날시만 한쌍의 임계치진폭 검출기들 120 및 122가 동작한다.

임계치 진폭검출기 120은 임계치 검출회로 123의 입력단자 124에 유효정극성 에코펄스를 인가함에 따라 NOR게이트 131의 입력 129에 부극성 강조신호를 공급하도록 설계된다. 반면에, 임계치 진폭검출기는 122는 유효 부극성 에코펄스에 따라 NOR게이트 131의 입력 133에 부극성 강조신호를 공급하도록 설계된다.

임계치 검출회로 123은 제1에코펄스가 일정 임계치를 초과할 때에만 NOR게이트 131에 신호를 인가한다. 일정 진폭보다 큰 에코펄스는 외부대역이라고 하면 이것은 진폭검출기 120 혹은 122중의 하나가 부극성 신호를 발생하도록 한다. 만일 진폭이 적어도 일정 진폭이 아니라면, 이 진폭은 내부 대역이라고 하며 부극성 신호가 발생되지 않는다.

폴리에틸렌 피복 13이 냉각됨에 따라, 피복에서의 펄스 에코의 진폭은 능가한다. 본 장치는 가능한한 사출기에 인접하여 두께와 편심율을 측정하도록 된다. 따라서, 여기서의 측정은 뜨거운 폴리에틸렌 물질인 상태에서된 것이다. 검출기 120과 122는 폴리에틸렌 피복 13의 외부 표면에서 예상되는 것과 같은 일정 최소 크기의 펄스만을 검출하도록 조정된다.

따라서, 수신기 논리회로 29는 일정 계속 기간보다는 크지않은 기간동안만 동적 임계치를 제1펄스의 진폭이 초과하는가를 결정하기 위해 제1에코펄스를 결정한다. 실험에서는 냉각수와 폴리에틸렌 피복외부 표면의 중간면에서 반사되는 제1펄스가 1/2μs정도이 짧은 계속기간을 갖는다는 것이 알려졌다. 이에 비하여 폴리에틸렌 피복의 내부표면과 심선 혹은 방벽층의 중간면에서 반사되는 제2펄스 에코는 1내지 2μs정도로 지속된다. 이것은 폴리에틸렌이 제2중간면에서 고주파 에너지와 보다 큰 반사를 여과하기 때문이다. 따라서 어떤 유효신호라도 지속기간과 진폭 모두에 대해 설정된 기준에 맞아야만 한다. 만일 제1에코펄스의 진폭이 일정 임계치를 초과한다면, 임계치 검출기 120 혹은 122는 NOR게이트 131의 입력단 129 혹은 133 제각기에 신호를 공급한다. 이것은 차례로 NOR게이트 131의 출력 134가 높은 레벨을 나타내게 하고 접합점들 136과 137을 거쳐 인버터(inverter) 139에 정극성 혹은 높은 전압 레벨신호를 공급하게 한다. 인버터 138은 이때 선로 139를 거쳐 플립플롭 141에 부극성 신호를 인가한다. 이것은 플립플롭 141의 출력 143을 높은 레벨전압으로 셋트시키고 따라서 높은 레벨이 접합점 144에 나타나게 된다.

플립플롭 141은 순차 측정주기의 시초에서

신호의 인가에 의해서 단지 소거된다.

NAND게이트 293의 입력 296에 입력이 나타나면 접합점 144에 높은 전압레벨이 공급된다. 제2도와 같이, 작동의 제각기 주기들의 시초에서 플립플롭 287의 입력 288에 인가된 지연

펄스가 출력 289를 높은 레벨로 리셋트시키므로서, NAND게이트 293의 입력 292에 정극성 값에 나타난다. 따라서 NAND게이트 293은 부극성 출력펄스를 발생시키고 계수기 32가 계수를 하게하고, 이 부극성 출력펄스는 측정주기의 시초를 식별한다.

이하에서, 입력 288에 지연

펄스를 인가하는 이유를 설명한다. 만일 플립플롭 141의 출력 143에 높은 레벨이 인가되고 플립플롭 287의 입력 288과 플립플롭 141의 입력 142에

펄스가 인가되면, 플립플롭 287은 정극성 값에 따라 플립플롭 141보다 신속히 응답하여 NAND게이트 293의 입력들 296과 292에 인가된다. 그러나 이때 플립플롭 141이 리셋트 되어 있으면, 출력 143은 입력 296이 낮은 레벨로 하게되는 낮은 레벨로 될 것이므로 NAND게이트 293의 펄스 출력은 연속이 되지않고 발진기 펄스가 개수된다. 따라서 리셋트 기간중 NAND게이트 293에서 짧은 기간 출력의 틀린 부극성 출력펄스가 발생한다.

이와같은 잘못을 피하기 위하여, 지연

펄스가 플립플롭 287의 입력에 인가된다. 지연

펄스는 출력 289가 높은 레벨로 리셋트되는 것을 지연시켜, 플립플롭 141의 출력 143의 리셋트가 일어난 뒤 적어도 부분적인 유효 제1에코펄스에 의해 셋트될 때까지 NAND게이트 293의 입력 292에 높은 레벨을 인가하지 않는다.

접합점 144에 높은 레벨이 나타나는 것은 적어도 부분적인 유효 제1에코를 표시하는 것이다. 지속기간이 약 500×10^­9초이고, 신호가 나타나지 않을시 시간구간 혹은 간격이 발생한다는 가정을 증명하므로서 검사를 시작한다. 검사의 종단에는 접합점 144에 높은 레벨이 인가되어 제1호울드 오프 펄스 멀티바이브레이터 147의 입력 146에 높은 레벨이 인가되도록 한다. 접합점 144의 신호는 진폭이 임계치 검출기들 120 혹은 122중 하나에 의해 결정되는데 관련되는한 유효 펄스에코의 출현을 표시한다.

접합점 144에 신호가 인가되면 제1에코펄스를 유효하게 하기 위해 지속시간 시험특성을 결정하도록 호울드 오프 멀티바이브레이터 147이 시간 지연 혹은 호울드 오프 펄스(제3c도)를 발생하도록 한다. 호울드 오프 펄스 멀티 바이브레이터 147은 500×10^­9초인 일정시간을 갖는 호울드 오프 펄스를 발생한다. 이것은 고정 임계치를 사용되었던 약 1μs의 호울드 오프 펄스와 비교한다.

멀티바이브레이터 147의 출력 149는 통상 높은 레벨이고 NPN트랜지스터 163은 콜렉터 169를 접지전위 정도로 하여 온(on)상태로 만든다. 만일 제1에코펄스가 임계치 레벨을 초과한다면, 제3a도의 수평 점선에 의해 표시된 바와같이, 게이트131이 동작된다. 이에 따라 플립플롭 141은 멀티바이브레이터 147을 동작시켜 그 출력이 낮은 레벨로 된다. 트랜지스터 163은 오프(off)상태가 되고 전류는 전원 176에서 저항기 174와 저항기 178, 전위차게 133을 거쳐 접합점 186으로 흐르게 된다. 전류는 접합점 186으로부터 선로 188을 거쳐 용량기 189로 흘려 그 양단에 전압이 걸린다. 이 전압은 임계치 검출기 120의 입력 187에 접속되어 검출기의 임계치를 영점값인 약 200mV에서 제3a도의 곡선을 따라 약 1000mV의 최고 값까지 천천히 상승시킨다.

속도 증진 용량기 164는 트랜지스터 163의 신속한 온, 오프를 하도록 설계된다. 용량기 164는 접지에 대해 낮은 임피단스를 형성하고 신속한 턴온(turn on)을 얻기위한 턴온 시간에 트랜지스터에 충분한 전류가 흐르게 한다. 트랜지스터 163을 오프시키기전에, 용량기 189를 충전시킨다. 이것은 신속한 턴온을 용이하게 하기위해 턴온 중 베이스 에미터 충전을 게거한다.

동시에, 호울드 오프 펄스의 선단에서 멀티바이브레이터 147의 출력 149가 낮은 레벨로됨에 따라, 통산 낮은 레벨인 출력 148은 높은 레벨로 된다. 트랜지스터 203이 온되면 통상 온상태에 있는 PNP 트랜지스터 213의 베이스 전류를 차단시키고, 따라서 트랜지스터 213은 오프상태가 된다.

트랜지스터 213의 부극성 임계치 검출기 122에 대한 기능은 트랜지스터 163이 정극성 임계치 검출기 120에 대한 기능과 유사하다. 트랜지스터 213이 오프상태가 될시, 부극성 임계치 전압은 15볼트 전원 221에 의해 부극성쪽으로 증가하게 되고 따라서 접합점 224에서의 전류가 접지로부터 흐른다. 트랜지스터 213은 전압 조정 전류스위치로써 작용하고 전압 조정 전류스위치는 멀티바이브레이터 147의 출력 148에 의해 제어된다.

전류는 접지로부터 용량기 229를 거쳐 접합점 227로 흐른다. 따라서 용량기 229는 부극성으로 충전되고, 검출기의 임계값은 영점값-200mV에서 제3a도의 하부를 따라 약 -1000mV의 최고값까지 서서히 상승한다.

제3a도에서 잘 볼 수 있는 바와같이, 이것은 가변강도의 부극성 및 정극성 임계치 곡선 모두의 상승 부분을 형성시킨다. 정극성 및 부극성 가변 임계치 곡선의 상승은 멀티바이브레이터 147에 의해 발생된 호울드 오프 펄스 기간중 일어난다. 제1에코펄스의 강도 혹은 진폭이 제1호울드 오프 펄스의 계속 기간중 가변 임계치 곡선의 임계치 강도를 초과할 가능이 있다.

시험의 다음 부분은 유효 펄스 발진기 249에 의해 발생된 펄스의 계속 기간동안 제1에코 펄스의 강도에 대한 것이다. 일정 제1에코펄스가 유효하게 되도록 하기 위해서, 그 강도는 유효 펄스 계속 기간중 가변 임계곡선을 초과하지 않아야 한다.

동적 임계치 곡선(제3a도)의 최고치와 일치하는 호울드 오프 펄스가 후단에서, 멀티바이브레이터 147의 출력 149는 높은 레벨이 되고, 트랜지스터 163은 온상태로 된다. 전류는 용량기 189로부터 흐른다. 용량기 189는 선로 177을 따라 저항기 178과 트랜지스터 163을 거쳐 접지로 방전한다. 이것은 약 200mV의 영접 임계치쪽으로 감쇄하는 정극성 동적임계치 곡선에 대해서도 마찬가지다.

호울드 오프 펄스의 종단에서 출력 148이 낮은 레벨이 될 때, 트랜지스터 203은 오프상태가 되고, 트랜지스터 213의 베이스 전류는 저항기 211을 거쳐 흘러 트랜지스터 213의 베이스 전류는 저항기 211을 거쳐 흘러 트랜지스터 213을 온 상태로 한다. 접합점 224으로의 전류통로는 차단한다. 이때 저항기 222는 저항기 226을 거쳐 접지에로 용량기 229를 방전시키고 선로 223을 따라 에미터 214를 거쳐 접지로 귀환되는 저항기 회로의 일부가 된다. 이것은 약 -200mV(제3a도)의 영접 임계치로 동적 임계치 곡선에 일치한다. 여기서 저항기들 222, 226 및 231과 용량기 229의 수동 구성 소자들은, 유효 제1에코펄스가 유효펄스 계속 기간동안 곡선강도를 초과하지 않게하기 위해 정극성 동적 임계곡선의 감소를 형성하도록 선정된다. 동적 임계곡선이 유효펄스 계속기간의 후단에서 고정 임계값에 도달하지 않는다는 것은 제3a도에서 알 수 있다.

호울드 오프 펄스의 종단에서, 호울드 요프 펄스의 후미는 유효 펄스 멀티바이브레이터 249가 약 500×10^-9초 정도의 지속기간을 갖는 펄스(제3d도)를 발생하도록 한다. 이 기간동안, 펄스는 높은 레벨이 NAND개이트 254의 입력 253에 나타나도록 한다. 작동의 그 다음은 제1에코 펄스의 기간시험 특성으로 향한다. 따라서 유효 제1에코 펄스의 진폭은 호울드 오프 펄스 동안만 동적임계치 곡선의 진폭을 초과하도록 하고, 또한 유효 제1에코 펄스는 유효 펄스 기간동안 동적 곡선 진폭을 초과하지 못한다. 만일 에코 펄스가 유효 펄스 기간중 어느 때이고 임계치 진폭을 초과한다면, NOR게이트 131은 출력 134와 접합점 136에 높은 레벨을 인가시킨다. 접합점 136은 선로 256을 거쳐서 NAND게이트 254의 입력 257에 접속된다. 따라서 NAND게이트의 두 개 정극성 입력을 인가시키고, 그 출력 258에 낮은 레벨이 나타나게 한다.

만일 에코 펄스가 호울드 오프 펄스 이후에 그리고 유효 제1에코 펄스가 초과시간동안 때문에 수신되어지지않았음을 표시하는 유효 펄스동안 감소 임계치를 초과한다면, 신호의 측정은 중단되어지며, 만약 그렇지 않는다는 신호는 계속 연속되고 측정되어진다.

플립플롭 262의 출력 264는 지연

펄스가 입력 263에 인가됨에 의하여 높은 레벨로 리셋트되거나 소거된다. 만일 NAND게이트가 호울드 오프 이후에 임계치를 초과하는 에코 펄스를 표시하는 출력 258에서 낮은 레벨을 갖도록 작동된다면, 플립플롭 262는 출력 264가 낮은 레벨이 되도록 입력 261에서 낮은 레벨로 셋트되어진다. 출력 264에서의 낮은 레벨은 접합점 267과 플립플롭 269의 소위 “D”입력 268에서 나타난다.

만일 플립플롭 269의 “D”입력이 멀티바이브레이터 249에 의하여 발생된 유효 펄스의 정극성 연단부에서 클록 혹은 “C”입력 271이 발생된 경우에 낮은 레벨이면, 출력 274는 낮은 레벨을 나타낸다. 이것은 시간 간격이 없을 때 즉 제1에코 펄스가 유효 펄스가 아닌 상태이다. 만일 출력 274가 낮은 레벨로 나타나면, NAND 게이트 278은 동작하지 않고 그 출력 274는 낮은 레벨을 유지한다. 그다음

펄스는 플립플롭 269를 리셋트시킨다. 그러나 플립플롭 274가 이미 낮은 레벨이기 때문에, 출력은 낮은 레벨을 유지한다.

한편, 만일 제1에코 펄스의 진폭이 호울드 오프 펄스(유효 제1에코 펄스를 표시함)이상으로 동적임계치 레벨을 초과하지 않는다면, NAND게이트 254의 입력 257에는 높은 레벨이 나타나지 않는다. 따라서, NAND게이트 254는 동작하지 않고 플립플롭 262를 셋트시키지 않으면, 출력 264의 높은 레벨은 플립플롭 269의 “D”입력 268에 나타난다. 따라서 콜록 “C”가 입력 271에 발생할 경우 “D”가 높은 레벨이기 때문에, 출력 274는 높은 레벨이 되고 이에 따라 게이트 278의 입력 277을 높은 레벨이 되게하여 게이트를 작동하게 한다. 출력 274

펄스가 플립플롭 269를 리셋트시키고 그 출력에 낮은 레벨이 나타나게 할 때, 동작의 다음 주기까지 높은 레벨을 유지한다.

만일 게이트 278의 입력 277에 높은 레벨이 발생하면, 회로 29에는 시간과 계속기간에 대해 유효한 제1에코 펄스가 유지된다. 제2에코 펄스를 찾기 시작하는 회로 29의 나머지 부분도 이와같이 된다.

접합점 267에 나타나는 높은 레벨은 NAND게이트 327의 입력 328의 높은 레벨은 게이트를 동작하게 한다. 만일 수신된 결합 제2펄스가 계속 기간과 임계치 진폭에 대해 유효하다면, NAND게이트가 독출펄스를 발생하여 계수기 32가 계수를 할 수 있도록 NAND게이트 327에 동작된다.

제2에코 펄스가 회로 29의 입력으로 수신될 때, 임계치 검출기 120 혹은 122중 하나가 동작하여 상술한 바와같이 NOR 게이트 131이 그 출력 134에 높은 레벨을 발생시키게 한다. 이에 따라 선로 279를 거쳐 접합점 281에서 이미 작동된 NAND게이트 278의 입력 282로 높은 레벨을 인가하여 NAND게이트를 작동시킨다. NAND게이트 278(제2에코 펄스의 수신에 부분적으로 따라)의 작동은 출력 283의 낮은 레벨을 플립플롭 287의 입력 286에 나타나게하여 플립플롭 287을 셋트시킨다. 이것은 계수주기(제3도)가 끝나는 것을 말한다. 플립플롭 287을 셋트시키면 출력 289에 낮은 레벨이 나타나고, 이 낮은 레벨은 게이트 293의 입력에 인가되어서 NAND 게이트 293은 동작을 중지하고, NAND게이트 293의 출력에 낮은 레벨이 발생하는 것이 중단된다. 따라서 계수기 32(제3h도)에 의해 발진기 출력의 계수는 불연속이 된다.

그 주기의 나머지 부분은 제2에코펄스의 유효성을 결정하는데 사용되며, 제2에코 펄스는 계수가 버퍼(buffer) 메모리(도시되지 않음)에 전달되게 한다. 제1에코 펄스를 유효하게 하는데 사용되는 것과 같은 방법이 제2에코 펄스를 유효하게 하는데 사용된다. 제2에코 펄스는 1/2μs내지 2μs정도 크기의 지속기간을 갖는다. 따라서 제2펄스를 시험하는 수신기 논리회로 29의 일부에는 대체로 1μs정도의 확고한 호울드 오프 펄스가 남는다. 이때만 펄스를 시험하고, 만일 아직 임계치 진폭으로 있다면, 펄스는 유효하게 된다.

플립플롭 287을 셋트시키면 출력 297의 낮은 레벨은 높은 레벨이 되고 선로 298을 따라 인가된다. 플립플롭 287로부터 인가되는 펄스의 선단은 제2호울드 오프 펄스 발진기 301이 약 1.0μs의 지속기간을 갖는 펄스를 발생하게 한다.

호울드 오프 지연 펄스가 멀티바이프레이터 301에 의해 발생될 시, 신호는 접합점 304로부터 선로 336을 따라 진폭 비교기 338의 입력 337로 보내져 이 비교기를 동작시킨다. 제2펄스의 초기 임계치 진폭보다 훨씬 큰 프리세트(preser)값을 초과하는가를 결정한다. 제2도에서와 같이 진폭 비교기 338은 정극성 신호만을 점검하지만, 본 발명에서는 부극성 신호에 대한 시험을 위한 회로 123내의 또 다른 비교기를 포함한다.

비교기의 최대 진폭이 초과되는 경우, 비교기 338은 선로 341을 거쳐 낮은 레벨을 플립플롭 342의 입력에 인가되어 셋트시키고, 플립플롭 343의 출력 343에 높은 레벨이 나타내도록 한다. 출력 343의 높은 레벨은 선로 344를 따라 멀티바이브레이터 333의 입력 346에 인가되어 작동하게 된다.

멀티바이브레이터 301에 의해 발생된 펄스의 후단은 멀티바이브레이터 308에 인가되어 제2펄스유효 멀티바이브레이터 308이 약500ms정도의 유효 펄스(제3f도)를 발생한다. 제2유효 펄스 멀티바이브레이터 308은 그 출력 309을 선로 311을 거쳐 NAND게이트 313의 입력 312에 인가시킨다.

제2도에서와 같이, 만일 유효 펄스의 계속 기간중 부극성 혹은 정극성의 임계치를 초과한다면, 신호는 접합점 137로부터 선로 127을 따라 접합점 381에 인가되고, 또 선로 316을 따라 NAND 게이트 313의 입력 314에 높은 레벨로써 인가된다. 제2에코펄스의 임계치 시험은 실제로 신호가 있는가를 결정하는데 필요하다.

동적 혹은 가변 임계치는 결합된 제1,제2에코펄스의 제1에코펄스의 시험중 우선적으로 필요하다. 제2에코펄스를 시험하는데 사용하는데 임계치는 정상두께에 대한 일정값이 된다.

만일 제2에코펄스가 나타나는 것을 표시하는데 임계치 검출기 120 혹은 122로부터 입력 314에 높은 레벨이 인가되고, 또한 멀티바이브레이터 308로부터 입력 312에 높은 레벨이 인가되면, 출력 317에 낮은 레벨이 나타나고 플립플롭 319를 셋트시킨다. 플립플롭 319을 셋트시키면 선로 324를 거쳐 이미 작동된 NAND게이트 327의 입력 236에 높은 레벨이 인가된다.

NAND게이트 327은 동작되고 낮은 레벨은 선로 331을 거쳐 단안정 멀티바이브레이터 333에 인가된다. 이 단안정 멀티바이브레이터 333은 독출 펄스를 발생시키도록 되고 또한 유효 진폭에 의해 이미 동작되었다.

NAND게이트 327에 의해 낮은 레벨펄스가 발생되어 멀티바이브레이터 333(제2도)에 인가되는 것을 제펄스가 제2에코펄스와의 간격이 1μs이하이고 제2에코펄스가 1/2내지 2μs정도의 지속기간을 가졌다는 것을 말한다.

윈도우 펄스의 정지에 따라, 독출 펄스를 발생시키는가 안시키는가를 결정한다. 윈도우 펄스의 정지는 단안정 멀티바이브레이터 114에 의해 선로 348을 거쳐 멀티바이브레이터 333의 입력 공급되는 신호로 표시된다. 멀티바이브레이터 342로부터 입력 346에 의해 이미 작동된 멀티바이브레이터 333에는 NAND게이트 327로부터 입력이 인가된다. 이 멀티바이브레이터 333은 계수기 325가 입력 347의 윈도우 펄스의 후미를 수신함에 따라 NAND게이트 293으로부터 펄스폭을 기록하게 하기위해 작동된다.

발진기 34는 제1호울드 오프 펄스상의 시초점에서 작동 시작되고 펄스 에코사이의 시간치 차이인 제2호울드 오프펄스의 개시와 동시에 끝나는 펄스를 발생시킨다. 만일 해당 펄스가 정극성-부극성 순서로 결합된 에코 펄스쌍에 대해 258과 317에 발생되면, 독출펄스는 윈도우 펄스의 종단에 발생된다. 이 때문에 계수기 32의 보조기억장치내에 축적된 계수는 계수기 32의 계수부분으로 계수기의 메모리로 전달된다. 이때 메모리로부터 계수는 디지탈 -아날로그 변환기 36에 인가되어 이 변환기가 피복두께를 표시하는 연속 전압 출력을 제공하게 한다.

버퍼 메로리내에 축적된 이전의 계수는 그다음 유효 독출펄스가 발생되어 그 결합계수가 버퍼메모리에 전달될 때까지 새로운 데이터가 되지 못한다. 이전의 계수가 그다음 유효계수가 수신되어 만일 유효계수가 무효가 되어 삭제될 때까지 버퍼 메모리내에 저장되도록 회로를 설계한다.

물론, 본 발명 방법에 의한 장치에 따르면 제1표면과 제2표면 사이에 따른 물질로된 여러층의 두께를 측정할 수 있다. 또한 케이블의 두께를 측정하는 대신, 고체 심선 혹은 튜브와 같은 속이빈 실선의 연속면을 덮는 층의 두께를 측정하는데도 사용된다.

내부 피복등의 케이블 구조는 제각기 조합된 에코 펄스쌍의 제2에코펄스가 발생되는 동선 감기 코아 혹은 기타 재질를 지지된다. 그러나 두께측정을 위해 게이트 293에 의한 오프신호가 제2에코펄스가 시초 부분을 수신함에 따라 발생한다. 제2에코펄스의 최고치 크기와 시간 경과 특성은 만족된다. 한편 만일 철선감기가 피복의 내부 표면사이 공간을 이룬다면, 그속의 공기는 실제로 전달이 되지않는 개방스위치 역할을 한다. 또 두께 측정에서 제2에코펄스의 사용과 시험은 훼손되지 않는다.

상술한 방법은 단순한 본 발명의 개념이지만, 이 개념의 범위내에서 개정을 할 수도 있다.

Claims (1)

1. 본문에서 설명되고 도면에서 도시된 바와 같이, 제1에코를 시험한 후에 제한된 선정 최소진폭에 대하여 제2에코를 시험하기 위한 장치(제2도 : 120, 122)을 포함하며, 하나의 온 신호와 오프신호들이 외부의 낮은 레벨신호들을 제외하기 위하여 부재의 한쪽 표면과 반대표면으로부터 제각기의 선정된 시험특성의 제1 및 제2합성 에코펄스들의 입수에 응답하여 인출되는 방버에 의한 선형부재의 연단부의 두께를 초음파적 으로 측정하기 위한 장치에 있어서, 온신호를 시작하기 위하여 그리고 두 개의 부분을 갖는 제1선정 임계치를 포함하는 선정 시험특성과 비교함에 의하여 유효화되는 제1에코펄스를 시험하기 위하여 제1에코에 응답하는 장치(제2도 : 2, 29, 147, 249, 131, 139, 141, 293, 169, 203, 213 및 관련소자들)와, 제한된 제2에코펄스의 유효 시험특성의 시험을 시작하기 위하여 제한된 연관 제2에코펄스의 수신과 제1에코펄스의 유효화에 응답하는 장치(제2도 ; 2, 278, 287, 301, 262, 269, 308 및 338)와, 한쪽 표면으로부터의 제1에코펄스의 입수와 반대 표면으로부터의 연관 제2에코펄스의 입수사이의 경과된 시간에 관련되는 온 신호와 오프신호사이의 시간 간격을 갖는 온신 호로부터 오프신호를 분리하기 위한 장치(제2도 : 2, 278, 287 및 293)과, 온신호와 오프신호사이의 경과시간을 측정하기 위한 장치(제1도 ; 32)와, 측정된 경과 시간의 배열을 제어하도록 펄스를 발생시키기 위한 장치(제2도 :333)와, 제어펄스를 발생하기 위한 장치를 부분적으로 구동하기 위하여 유효화되는 제1에코펄스에 응답하는 장치(제2도 : 262, 269, 327)와, 제어장치가 제어펄스를 발생하도록 하는 펄스 발생장치의 구동을 완결하기 위하여 제2에코펄스를 유효화함에 응답하는 장치(제2도 : 313, 319, 342 및 114)와, 그리고 선형부재의 두께에 비례하는 진폭의 신호내로 측정된 경과시간을 변환하기 위하여 제어펄스의 발생에 응답하는 장치(32 및 36)를 특징으로 하는 초음파 두께 측정장치.

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