SU1221489A1 - Способ ультразвуковой безэталонной толщинометрии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  толщин слоев многослойного издели . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем измерени  толщины слоев и скорости распространени  ультразвука в сло х издели . В способе ультразвуковой безэталонной толщинометрии первым ультразвуковым преобразователем в изделие излучаютс  импульсы ультразвуковых продольных волн перпендикул рно поверхности издели  и под углом к ней. Импульсы, распростран ющиес  перпендикул рно поверхности издели , отражаютс  от границ слоев многослойного изде trt - utkA возвращаютс  на первый ультразвуковой преобразователь, с выхода которого они поступают на измеритель временных- интервалов. Импульсы, распрос рАн ющиес  под углом к поверхности издели , отражаютс  от границ раздела издели  и через интервалы времени Дц , л.Т. ..о дt, приход т на второй ультразвуковой , преобразователь, с выхода которого они поступают на измеритель временных интервалов. Толщина п -го сло  и скорость С продольных ультразвуковых волн в нем выражаетс  в виде 6..t. с/ . -Hd. . ill . di AtH-2i:: it 1 ® to где e - рассто ние между первым и втор ам ультразвукок 1ми преобразовател ми . 1 ил. 4;: 00 CO

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  толщин слоев многос ойного издели 5 скорости которых сравнимы между собой.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем измерени  толщины слоев и скорости распространени  в сло х многослойного издели .

На чертеже изображено устройство,, реализующее предложенный способ.

Устройство, реализующее способ ультразвуковой безэталонной толщино метрии, содержит последовательно соединенные генератор I, первьй ультразвуковой преобразователь 2, -работающий в совмещенном режиме и расположенный на поверхности издели  3, который выполнен в виде например , первого и второго слоев 4 и 5, измеритель 6 временных интервалов второй вход которого соединен с выходом генератора , блок 7 обработки сигналов, коммутатор 8 и регист ратор 9, второй ультразвуковой преобразователь 10, соединенный с третьим входом измерител  6 временных интервалов и расположенный на поверхности издели  3 на рассто нии В от первого ультразвукового преобразовател  2.

Устройство работает следующим образом с

Генератор 1 возбуждает первый ультразвуковой преобразователь 2 и одновременно запускает измеритель 6 временных интервалов. От первого ультразвукового преобразовател  2 в изделие 3 излучаютс  импульсы ультразвуковых продольных волн, распростран ющиес  перпендикул рно к поверхности издели  3 и под углом к ней Импульсы, распростран ющиес  перпендикул рно к поверхности издели 3, отражаютс  от границы раздела первого и второго слоев 4 и от нижней поверхности издели  3 и через интервалы времени лt и лt соответственно возвращаютс  на первый ультразвуковой преобразователь 2, который принимает их, превращает в электрический сигнал и посылает в измеритель 6 временных интервалов. Импульсы , распростран ющиес  под углом к поверхности издели  3, отражаютс  от границы раздела первого и второго слоев 4 и 5 и от нижней поверхности издели  3 и через интервалы времени

Л I . и AL соответственно приход т на второр ультразвуковой преобразователь 10, который преобразует их в электрические сигналы и посылает

в измеритель 6 временных интервалов, Из геометрических соображений толщину первого и второго слоев 4 и 5 d и d, а также скорости С и С распространени  ультразвука в последних

определ ют следующим образом

, -ut T

И

с,. (), л1,

(дг.-лк-

Ч-2d , t,-2 Cii

Если контролируемое изделие 3  вл етс  не двуслойным, а п-слойным, то толщина п-го сло  d и скорость продольных ультразвуковых волн С в нем выражаютс  в виде

30

Временные интервалы д t, д t, А L,| и Л t J , измеренные в измерителе 6 временных интервалов, поступают в блок 7 обработки сигналов, где

по формулам (1) - (4) вычисл ютс  толщины d, и d 2. первого и второго слоев 4 и 5 и скорости С и С в них. В зависимости от положени  ручного переключател  в коммутаторе 8 электрический сигнал,соответствующий одной из вычисленных величин толщины или скорости в сло х, поступает с выхода блока 7 обработки сигналов на вход регистратора 9, который

этот сигнал визуализирует, например, в цифровой форме.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ ультразвуковой безэталонной толщинометрии, заключающийс  в одновременном возбуждении в изделии двух импульсов продольных ультразву3

   ковых волн перпендикул рно поверхности и под углом к ней, приеме эхо- импульсов и измерении времени их -распространени , отличающий- с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем измерени  толщины слоев и скорости распространени  в сло х многослойного издели , прием и измерение времени распространени  двух импульсов продольных ультразвуковых волн провод т от всех граней слоев многослойного издели , по которым с учетом рассто ни  между точкой возбуждени  и приема продольных ультразвуковых волн определ ют толщины слоев и скорости их распространени  в сло х.

   по зависимост м - j

   .. i d „ и-1 Си - -

   4,, ,t

   УДи -Д-t V-, i-.l

   Ь-1

   -у-2

   - С-,

   5 0. 5

   489 где

   В 0

   .

   ut db рассто ние между точками излучени  и приема на поверхности издели ; скорость распространени  ультразвуковых волн; скорость распространени  продольных ультразвуковых

   волн;

   врем  распространени  продольной ультразвуковой волны , возбужденной перпендикул рно поверхности издели  и отраженной от К -го сло  издели ;

   врем  распространени  продольной ультразвуковой волны , возбужденной под углом к поверхности издели  и отраженной от л -го сло  издели  ; толщина h -го сло .

   Составитель Г. Рыжакова Редактор М. Келемеш Техред В.Кадар Корректор М. Демчик

   Заказ 1602/46 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал П1Ш Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4