SU905643A1 - Ультразвуковое устройство дл контрол толщины изделий - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  и может быть использовано дл  контрол  толщины нагретых изделий.

Известно устройство дл  измерени  толщины движущихс  объектов, содержащее генератор зондирующих импульсов и подключенные к нему два эхо-локационных канала, каждый из которых включает в себ  последовательно соединенные приемно-излучающий преобразователь , усилитель, селектор,формирующий каскад и врем измерительный блок, а также генератор селекторных импульсов, соединенный с генератором зондирующих импульсов, селектором и врем измерительным блоками, вход формирующего каскада соединен с выходом усилител  одного из эхо-локационных каналов 1 .

Недостатком известного устройства  вл етс  ограничение размера контролируемого издели  размерами приемноизлучающих преобразователей. В случае

увеличени  размера контролируемого издели  свыше размера приемно-излучающих преобразователей точность измерени  понижаетс .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковое устройство дл  контрол  толщины изде- ЛИЙ, содержащее первый и второй приемно-излучающие каналы, каждый

10 из которых включает в себ  последовательно соединенные генераторзондирующих импульсов, первый выход которого соединен с первым выходом приемно-излучающего канала, и преобра15 зователь, второй выход генератора зондирующих импульсов первого канала соединен со вторым выходом первого приемно-излучающего канала, а вход генератора зондирующих импульП сов второго приемно-излучающего канала - со входом второго приемноизлучающего канала, два компенсирующих канала, каждый из которых включает в себ  преобразователь и рефлектор , и измерительный блок 2j.

Недостатком устройства  вл етс  погрешность измерени  толщины нагретых изделий, поскольку благодар  разнесенности, приемно-излучающего и компенсационного каналов не происходит полного выравнивани  температур , и по мере повышени  температуры в приемно-излучакнцем канале по вл етс  разница скоростей распространени  ультразвука.

Цель изобретени  - повыиюние точ- ности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено блоком коммутации, первый и второй входы которого соединены с первыми выходами первого и второго приемно-излучающих каналов.третий вход - со вто{Н )«м выходом первого приемно-излучающего канала, первый выход - со входом второго приемно-излучающего кана ла, а второй и третий выходм - с первым и вторым входами измерительного блока, третий вход которого соединен со вторым выходом первого приемно-иалучающего канала, а рефлекторы компенсируюцих каналов размещены между преобразователем приемно-излучающего канала и контролируемым изделием.

Кроме того, блок коммутации выполнен в виде последовательно соединенных формировател  импульсов и распределител  импульсов, три выхода которого соединены с первым,вторым и третьим выходами блока коммутации ,первый и второй входы которого соединены с двум  входами формировател  импульсов, а третий вход со вторым входом распределител  импульсов .

При этом измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора счетных импульсов , реверсивного счетчика и индикатора , первый, второй и третий входы измерительного блока подключены ко второму, третьему и четвертому входам реверсивного счетчика.

. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы устройства.

Устройство содержит первый приемно-излучающий канал 1, включающий в себ  последовательно соединенные генератор 2 зондирующих импульсов, первый выход которого соединен с

первым выходом первого приемноизлучающего канала 1, и преобразователь 3, второй выход генератора 2 зондирующих импульсов первого ка; нала 1 соединен со вторым выходом первого приемно-излучающего канала, второй приемно-излучающий канал , включающий в себ  последовательно соединенные генератор 5 зондирующих

импульсов, первый выход которого соединен с выходом второго приемно-излучающего канала k, и преобразователь 6, вход генератора 5 зондирующих импульсов соединен со входом второго

S ориемно-излучающего канала А, первый компенсирующий канал 7, включающий в себ  преобразователь 3 и рефлектор 8, второй компенсирующий канал 9 включающий в себ  преобразователь 6

Claims (2)

1. и рефлектор 10,и измерительный блок 11, а также блок 12 коммутации, первый и второй.входы которого соединены с первым выходом первого приемно-излучающего канала 1 и первым входом второго приемио-излучающего канала , третий вход - со вторым выходом первого приемно-излучающего канала 1, первый выход - со входом второго приемно-излучающего канала j, а второй и третий выходы - с первым и вторым входами измерительного блока 11, третий вход которого соединен со вторым выходом первого приемно-излучающего канала 1, кроме того, блок 12 коммутации выполнен в виде последовательно соединенных формировател  13 импульсов и распределител  1t импульсов, три выхода которого соединены с первым, вторым и третьим выходами блока 12 коммутации , первый и второй входы которого соединены с двум  входами формировател  13 импульсов, а третий вход со вторым эходом распределител  1 импульсов, а измерительный блок 11 выполнен в виде последовательно соединенных генератора 15 счетных импульсов, реверсивного счетчика 16 и индикатора 17, первый,второй и третий входы измерительного блока 11 подключены соответственно ко второму , третьему и четвертому входам реверсивного счетчика 16, рефлектор 8 первого компенсирующего канала 7 размещен между преобразователем 3 первого приек,но-излучающего канала 1 и контролируемым изделием 18,а рефлектор 10 второго компенсирующегсз канала 9 размещен между преобразователем 6 второго приемно-излучающего канала t и контролируемым изделием 18. Преобразователь 3 и преобразователь 6 размещены на рассто нии друг от друга. Рассто ние между рефлекторами должно быть фиксирован ным и составл ть известную долю от рассто ни  (. Дл  простоты аппаратурной реализации рассто ние между рефлекторами устанавливаетс  равным 1/2. Это рассто ние соответствует выражению р « .л .. где X - толщина издели  18; д - рассто ние между рефлектором В первого компенсирующего канала 7 и левой (по фиг.1) гранью издели  18; ACj - рассто ние между рефлектором 10 второго компенсирующего канала Ц и правой гранью издели  18. Вычисление толщины издели  произ водитс  в соответствии с выражением х {ле -део+{де -А«, где . - рассто ние между преобразователем 3 первого приемно-излучающего канала 1 и рефлектором 8 компенсирующего канала 7; (Ац - рассто ние между преобразователем 6 второго приемно-излучающего канала k и рефлектором 10 компенси рующего канала 9. Устройство работает следующим стразом. Генератор 2 зондирующих импульсов , работающий в автоколебательном режиме, импульсом 19 (см.фиг.2) воз буждает преобразователь 3 и произво дит сброс в исходное состо ние распределител  И импульсов в блок 12 коммутации и реверсивного счетчика 16 в измерительном блоке 11. Излуче ные преобразователем 3 ультразвуков колебани  отражаютс  от рефлектора издели  18 и возвращаютс  обратно. На первом выходе первого приемно-иа лучакйцего канала 1 по вл ютс  после довательно импульсы, которые проход т через первый вход блока 12 коммутации на вход формировател  13 им пульсов . Последний нормирует их по амплитуде и подает в виде последовательности из трех импульсов 20, 21 и 22 на первый вход распределител  1 импульсов. В течение временного интервала от импульса 20 до импульса 21, соответствующего рассто нию от преобразовател  3 до рефлектора 8, на первом выхода распределител  I импульсов формируетс  управл ющий потенциал 23, который через второй выход блока 12 коммутации и второй вход измерительного блока 11 подаетс  на третий вход реверсивного счетчика 16. В счетчике 16 при этом устанавливаетс  режим пр мого счета. Масштабирующие импульсы с выхода генератора 15 счетных импульсов начинают суммироватьс  в счетчике 16. После прихода на вход распределител  Н импульса 21 управл ющий потенциал 23 на выходе распределител  прекращаетс  и по вл етс  управл ющий потенциал 2k на втором выходе распределител  k импульсов, который переключает счетчик 16 по четвертому входу на режим обратного счета, В течение временного интервала между импульсами 21 и 22, соответствующего рассто нию, от рефлектора 9 до грани издели  18, счетчик 16 производит последовательное уменьшение накопленной суммы, и к моменту окончани  управл ющего потенциала 2 в счетчике остаетс  код, соответствующий разности . Одновременно с прекращением потенциала распределитель 1( импульсов с третьего выхода выдает короткий импу ьс, который,п0оход  через первый выход блока 12 коммутации и вход второго приемноизлучающего канала поступает на вход генератора 5 зондирующих импульсов и с некоторой задержкой запус .кает его. Генератор 5 возбуждает преобразователь 6, и на выходе канала k аналогично первому выходу канала 1 по вл ютс  поочередно три импульса, которые поступают через второй вход блока 12 коммутации на второй вход формировател  13 импульсов . С его выхода нормированные по амплитуде импульсы 25, 26 и 27 подаютс  на первый вход распределител  }Ц импульсов. В интервале между импульсами 22 и 25 распределитель не управл ет работой счетчика, и счетчик сохран ет код разности , . По приходе импульсов 25, 26 и 27 распределитель 1 аналогичным образом форми78 рует потенциалы управлени  23 и 2, с помощью которых в счетчике 16 производитс  вычисление разности , и суммирование с разностью AEjA i- итоге после прихода после него импульса 26, отраженного от грани изделий 18, счетчик останавливаетс , и в нем остаетс  код измеренной толщины издели . Значение измеренной толщины отображаетс  индикаторами в линейных единицах,например в миллиметрах. Таким образом, благодар  размещению рефлекторов компенсирующих каналов в непосредственной близости ,от нагретого издели  не возникает разницы в физических состо ни х приемно-излучающего и компенсирующего каналов, в результате чего осу .ществл етс  точное измерение толщимы нагретого издели ,не завис щее от его температуры, благодар  применению этого устройства повышаетс  качество обрезинеиного полотна и уменьшаетс  количество отходов. Формула изобретений 1. Ультразвуковое устройство дл  контрол  толщины изделий, содержащее первый второй приемно-излучающие каналы, каждый из которых включает в себ  последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов,первый выход которого соединен с первым выходом приемно-излучающего канала, и преобразователь7 второй выход генератора зондирующих импульсов первого канала соединен со вторым выходом первого приемно-излучающего ка нала , а вход генератора зондирующих импульсов второго приемно-излучающего канала - со входом второго приемно-излучающёго канала, два компенси рующих канала, каждый из которых включает в себ  преобразователь и рефлектор, и измерительный блок. 3 8 отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено блоком коммутации,первый и второй входы которого соединены с первыми выходами первого второго приемно-излучающих каналов, третий вход - со вторым выходом первого и приемно-излучающего канала, первый выход - со входом второго приемно-излучающего канала, а второй и третий выходы - с первым и вторым входами измерительного блока, третий вход которогр соединен со вторым выходом первого приемно-излучающего канала, а рефлекторы компенсирующих каналов размещены между преобразователем приемно-излучающего канала и контролируемым изделием. 2.Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что блок коммутации выполнен в виде последовательно соединенных формировател  импульсов и распределител  импульсов, три выхода которого соединены с первым, вторым и третьим выходами блока коммутации, первый и второй входы которого соединены с двум  входами формировател  импульсов,а третий вход - со вторым входом распределител  импульсов. 3.Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора счетных импульсов, реверсивного счетчика и индикатора, первый, второй и третий входы измерительного блока подключены ко второму, третьему и четвертому входам реверсивного счетчика . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР К 560139, кл. G 01 В 17/02, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № бОЗб З, кл. G Q1 В 17/02, G 01 N , 1976 (прототип).