PL62838B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 19.XII.1968 (P 130 723) 25.VIII.1971 62838 KI. 42 b, 11 MKP G 01 b, 17/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Sylwester Michalski, Bronislaw Wiktorowski, Robert Strauss, Leonard Podsiedlik Wlasciciel patentu: Zjednoczone Zespoly Gospodarcze Sp. z o.o., Warsza¬ wa (Polska) Sposób ultradzwiekowego pomiaru grubosci Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru grubosci metoda ultradzwiekowa materialów o gru¬ bosciach od dziesietnych czesci milimetra.Dla pomiaru grubosci materialów, szczególnie tam, gdzie jedna strona jest niedostepna, stosuje sie metody wykorzystujace fale ultradzwiekowe.Znane sposoby tego rodzaju pomiarów polegaja na tym, ze przy pomocy przetwornika elektroakustycz¬ nego do mierzonego materialu wprowadza sie krótkie impulsy ultradzwiekowe. Fale ultradzwie¬ kowe rozchodza sie w materiale z okreslona pred¬ koscia i wielokrotnie odbijaja sie od dolnej i gór¬ nej scianki materialu. Impulsy odbite odbierane sa przez ten sam lub inny przetwornik elektroaku¬ styczny, który przetwarza je na drgania elektrycz¬ ne. Grubosc mierzonego przedmiotu jest propor¬ cjonalna do odstepu czasu miedzy impulsem na¬ danym a pierwiszym impulsem odbitym albo od odstepu' czasowego pomiedzy dwoma sasiednimi impulsami odbitymi.Zatem, znany sposób polega na pomiarze odstepu czasu pomiedzy wymienionymi impulsami, metoda odczytu na lampie oscyloskopowej lub metoda cy¬ frowa.Przy stosowaniu powyzszego sposobu mozna mie¬ rzyc grubosc, dopiero od kilku milimetrów wzwyz, przy czym aparatura mierzaca czas jest skompli¬ kowana, droga i o duzych gabarytach. Pomiar gru¬ bosci ograniczony jest od dolu rozdzielczoscia ko¬ lejnych impulsów odbitych, które przy grubosci 10 20 25 30 2 badanego materialu ponizej kilku milimetrów sa trudne do rozdzielania.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu ul¬ tradzwiekowego pomiaru z duza dokladnoscia ma¬ terialów jednostronnie dostepnych, nie posiadaja¬ cego wad znanych grubosciomierzy i dajacego moz¬ liwosc zdalnego pomiaru grubosci elementów be¬ dacych w ruchu.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie spo¬ sobu polegajacego na tym, ze z sygnalu zespolonego, otrzymywanego z szerokopasmowego odbiornika defektoskopu ultradzwiekowego, wybiera sie za po¬ moca wzmacniacza selektywnego z przemiana czestotliwosci, obwiednia impulsów o czestotliwo¬ sci odwrotnie proporcjonalnej do mierzonej gru¬ bosci i porównuje sie ja z czestotliwoscia genera¬ tora, tak aby otrzymac stala czestotliwosc posred¬ nia uruchamiajaca wskaznik dostrojenia a w momencie zadzialania wskaznika odczytuje sie mierzona grubosc z odczytnika polaczonego z ge¬ neratorem.Sposób wedlug wynalazku jest wyjasniony na podstawie przykladu wykonania urzadzenia przed¬ stawionego na rysunku, który przedstawia schemat blokowy urzadzenia wedlug wynalazku.W sklad urzadzenia wchodzi nadajnik 1, który wysyla impulsy elektryczne z odpowiednia czesto¬ tliwoscia powtarzania do przetwornika elektroaku¬ stycznego 2. Przetwornik elektroakustyczny 2 wy¬ syla do badanego materialu 3 fale ultradzwiekowe, 6283862838 3 które zostaja odbite od przeciwleglej scianka i na¬ stepnie odebrane przez ten sam przetwornik 2, w którym zostaja zamienione na impulsy elektryczne.Impulsy te pojawiaja sie na wyjsciu przetwornika 2 z czestotliwoscia odwrotnie proporcjonalna do grubosci badanego materialu 3. Impulsy elektrycz¬ ne sa doprowadzane do szerokopasmowego odbior¬ nika defektoskopu 4 gdzie podlegaja wzmocnieniu i detekcji. Wraz ze zmniejszeniem grubosci ma¬ terialu, przy stalej szerokosci impulsów, uzyskuje sie duze wypelnienie, to znaczy gorsza rozdzielczosc tych impulsów. Poniewaz analizie poddawana jest ich obwiednia, pogarszaja sie tym samym warunki ; pomiaru. I tak, dla grubosci kilku milimetrów wy¬ pelnienie jest rzedu jednosci, a juz przy grubosci 0,5 mm ^mpulsy zlewaja sie, dajac obwiednia o róznicy amplitud rzedu ulamków procenta.W sposobie wedlug wynalazku, obwiednia im¬ pulsów nawet o minimalnej wartosci amplitud, dochodzacej do 0,001%, przekazuje sie do wzmac¬ niacza selektywnego 11, gdzie podlega filtracji w filtrze 5, a nastepnie w mieszaczu 6, wraz z cze¬ stotliwoscia generatora 7 — przemianie na czesto¬ tliwosc posrednia. Czestotliwosc posrednia, dalej jest wzmocniona we wzmacniaczu 8 i przetworzona w detektorze 9. Suma czestotliwosci generatora 7 i czestotliwosci posredniej jest odwrotnie propor¬ cjonalna do mierzonej grubosci.[Poniewaz czestotliwosc posrednia jest wielkoscia stala, zatem kazdej okreslonej czestotliwosci gene¬ ratora 7 przyporzadkowana jest jedna grubosc ba¬ danego materialu 3. Fakt dostrojenia czestotliwosci generatora 7 do obwiedniej impulsów elektrycz¬ nych sygnalizowany jest wskaznikiem dostrojenia 10, natomiast wartosc mierzonej grubosci odczyty¬ wana jest na skali tegoz generatora lub na odczyt- niku 12 polaczonym z generatorem 7.Sposobem wedlug wynalazku mozna mierzyc grubosc materialów, zwlaszcza jednostronnie do¬ lo 15 20 25 30 35 stepnych, od 0,25 mm,, przy duzej dokladnosci do¬ chodzacej do 1%. Pomiar tym sposobem jest stabil¬ ny i uzalezniony przede wszystkim od dokladnosci i stabilnosci pracy generatora 7. Scieranie sie oslon przetwornika, nie ma najmniejszego wplywu na dokladnosc pomiaru, dzieki temu, ze czestotliwosc odbic impulsów w materiale badanym zostaje wy¬ selekcjonowana z zespolonego sygnalu jaki dostar¬ cza glowica.Zastosowanie tylko jednej regulacji w urzadzeniu czyni go prostym i latwym w obsludze. Brak lampy oscyloskopowej i zwiazanych z nia" napiec zasila¬ jacych, zmniejsza wielokrotnie pobór mocy urza¬ dzenia, jego wymiary i ciezar oraz eliminuje moz¬ liwosc implozji. Szerokopasmowy odbiornik 4 de¬ fektoskopu ultradzwiekowego moze byc równiez polaczony z selektywnym wzmacniaczem 11 z prze¬ miana czestotliwosci w sposób bezprzewodowy, za posrednictwem anten, realizujac tym samym spo¬ sób zdalnego pomiaru grubosci. Ma to szczególne znaczenie przy pomiarach grubosci elementów be¬ dacych w ruchu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób ultradzwiekowego pomiaru grubosci, zna¬ mienny tym, ze z sygnalu zespolonego, otrzymy¬ wanego z szerokopasmowego odbiornika (4) defek¬ toskopu ultradzwiekowego, wybiera sie za pomoca wzmacniacza selektywnego (11) z przemiana cze¬ stotliwosci obwiednia impulsów, o czestotliwosci odwrotnie proporcjonalnej do mierzonej grubosci i porównuje sie ja z czestotliwoscia generatora (7) tak, aby otrzymac stala czestotliwosc posrednia uruchamiajaca wskaznik dostrojenia (10), a w mo¬ mencie zadzialania wskaznika dostrojenia odczytu¬ je sie mierzona grubosc z odczytnika (12) polaczo¬ nego z generatorem (7). \i r^ 2 LKLJ 4 1 -dr n —¦ i ¦— 1 —I i I l s ""Cr 6 7 8 U/ \ r i 1 l i r -1 10 LZGrat Zam, 448, X8.II.71. 240. PL