1
Изобретение относитс к устройствам дл замера толщины изделий ультразвуковым эхо-импульсным методом контрол и может найти широкое применение в промышленности..
Известно ультразвуковое устройство дл измерени толщины изделий, содержащее генератор радиочастотных импульсов , подключенный к входу ждущего мультивибратора и к пьезодатчику, подключенные к нему и последовательно св занные между собой усилитель, детектор, видеоусилитель, нормализатор амплитуды , каскад антисовпадений, измеритель ный блок, интегратор и гальванометр, а выходы ждущего мультивибратора подключены соответственно к вторым входам каскада антисовпадений и измерительного блока l.
Известное устройство неудобно тем, что в нем при проведении контрол у оператора отсутствует информаци о правильности произведенного измерени , а также то, что прибор не позвол ет оперативно производить измерение толщины с грубо обработанными или сильно корродированными поверхност ми изделий , а в некоторых случа х измерение толщины изделий с указанными поверхност ми оказываетс невозможным.
Наиболее близким к предложенному техническим решением ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний и пьезодатчик , подключенные к нему и последовательно св занные между собой усилитель, детектор , фильтр, селектор, умножитель, генератор стабильной частоты и счетчик , подключенный к второму выходу селектора, блок защиты, исполнительное рале и сигнализатор.
Однако это устройство не позвол ет измер ть толщину изделий с грубо обработаннытчи или сильно корродированными поверхност ми. Целью изобретени вл етс устранение.этого недостатка, что расшир ет функциональные возможности устройства.
с этой целью устройство снабжено последов ате.льно соединенными первым элементом ИЛИ, входы которого подключены к контрольным выходам счетчика , триггером, другой вход которого св зан с синхронизатором, вторым элементом или , подключенным другим входом к выходу блока защиты, генератором пилообразного напр жени , пороговым блоком и ждущим мультвибратором выходн которого подключены к сигналй- затору и исполнительному реле , и управл емым частотным модул тором, сов циненным с пьеэЬдатчиком и исполнительным реле. На чертеже изображена структурна схема толщиномера. Структурна схема толщиномера содер жит последовательно соединенные синхр низатор 1, генератор 2 ультразвуковых колебаний и пьеэодатчик 3, подключенные к нему и последовательно св занны между собой усилитель 4 детектор 5, фильтр б, селектор 7, умножитель 8,ге нератор 9 стабильной частоты и счетчи 10; подключенный к второму выходу селектора , блок И защиты; последовательно соединенные первый элемент 12 ИЛИ, входы которого подключены к контрольным выходам счетчика 10, триггер 13, другой вход которого св зан с синхронизаторо 1, второй элемент 14 ИЛИ, подключенный другим входом к выходу блока защиты, герера тор 15 пилообразного напр жени , пороговый блок 16 и ждущий мультивибра тор 17, выходы которого подключены к СИгнгшизатору 18 и,исполнительному реле 19 и управл емый частотный модул тор 20, соединенный с пьезодатчиком 3 и исполнительным реее 19. Частотный модул тор 20, -можно выпол нить, например, в виде вариометра,ось которого кинематически св зана с вало электродвигател , цепь питани которо го проходит через контакты реле 19, при этом; катушки вариометра соединены с пьеэодатчиком 3. Устройство работает следующим образом . Синхронизатор 1 запускает генератор 2, возбуждающий пьезодатчик 3. Ультра звуковые колебани , введенные в изделие , претерпевают многократные отражгни от поверхностей изделий. Пьеэодатчик 3 воспринимает последовательность импульсов многократных отражений , интервал времени между которым пропорционален толщине издели . Усиленные усилителем 4 и продетектирован ные детектором 5 импульсы проход т че рез фильтр 6, отдел ющий зондирующий импульс, и поступает на вход селектор 7. Одновременно от такта к такту происходит изменение частоты заполнени зондирующего импульса, обусловленное изменением индуктивности вариометра. ьа счет вращени его катушки электродвигателем , -При достижении оптимально частоты, т.е. частоты, при которой внешн контактирующа с пьезодатчиком 3 грубо обработанна или сильно корродированна поверхность издели будет достаточно прозрачной, а противоположна (также грубо обработанна или корродированна ) - будет иметь не обходимый коэффициент отражени , амплитуда отраженных импульсов возрастет и позволит открыть селектор. На первом выходе селектора 7 выдел етс пр моугольный кмпульс, длительность которого равна интервалу времени между 2-м и эхо-сигналш-ли . Этот импульс поступает нв. умножитель 8 и на выходе его возникает пр моугольный импульс с длительностью, увеличеннсй в К раз, где К - кос ффициент умножени умножител 8, Импульс с выхода умножител 8 управл ет работой генератора 9 стабильной чг1стоты, число импульсов генерируемы : этим генератором пропорциональное длительности выходного импульса умножител 8, считаетс дес тичным счетчиком 10, Результат выдел етс на цифровом индикаторе , градуированном в адиницах толщины изделий. При показани х цифрового индикатора, отличных от нул , при счете числа имЛульсов счетчиком 10 на его контроль;ных выходах возникают импульсы которые пройд элемент 12 ИЛИ запускают триггер 13.Пр моугольный положительный и У1пульс с выхода триггера 13, пройд элемент 14 ИЛИ, запускает генератор 15 пилообразного напр жени . Пороговой блок 16 срабатывает пси достижении амплиту.цы импульса пилообразного напр жени порогового значени блока 16, Сфор 1крозс1ннь:й последним импульс запускает ждущий мультивибратор 17, В этот момент срабатывает сигнал--затор 18, сигнализиру о правильности произведенного измерени толщины издели , и срабатывает исполнительное реле 19, разрыва цепь питани обмоток электродвигател управл емого частотного модул тора 20. С целью защиты от ложных показаний, вызванных акустическими шумами и неодкородност ми в материале, издели , в прибор введен блок 11 защиты, который сравнивает интервал времени между 2-м и 3-м и между 3-м и 4-м импульсами.Если интервалы одинаковь;, что соответствует правильному измерению, на выходе блока 11 защиты сигнал не возникает. При неодинаковых интервалах блок 11 защиты выдает отрицательный пр моугольный импульс по амплу.туде и приблизительно по длителы- ости равный выходному импульсу триггера 13. Б результате чего к а выходе элемента 14 ИЛИ образуетс остаточный импульс, длительности которого недостаточно дл достижени амплитуды импульса генератора 15 пилообразного напр хени порогового значени порогового блока 16. В этом случае сигнализатор 18 не сработает, а вращение электродвигател частотного модул тора 20 будет продолжатьс до момента получени правильного измереьи . По окончании выходного тактовсго импульса синхронизатора 1 происходит