SU1712783A1 - Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер - Google Patents
Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер Download PDFInfo
- Publication number
- SU1712783A1 SU1712783A1 SU904780540A SU4780540A SU1712783A1 SU 1712783 A1 SU1712783 A1 SU 1712783A1 SU 904780540 A SU904780540 A SU 904780540A SU 4780540 A SU4780540 A SU 4780540A SU 1712783 A1 SU1712783 A1 SU 1712783A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- flip
- comparator
- flop
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано при измерении толщины различных материалов, а также скорости ультразвука в детали известной толщины. Цель изобретени - повышение точности и надежности измерений. При измерении толщины по интервалу времени между приходами импульсов отражени от граней издели происходит слежение за амплитудой донного импульса. Вычитающий счетчик с приходом каждого синхроимпульса измен ет свое состо ние, уменьша тем самым пороговый уровень дл донного эхо-импульса. Когда он сравн етс с амплитудой этого импульса, происходит измерение искомого интервала времени. 1 ил.слс
Description
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано при измерении толщины различных материалов , а,также скорости ультразвука в дета; л х известной толщины.
Известен ультразвуковой толщиномер, содержащий RS-триггеры, схемы совпадет ни и последовательно соединенные синхронизатор , генератор зондирующих импульсов, приемопередающий блок, усилитель и компаратор.
Недостаток - его низка надежность.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс ультразвуковой толщиномер, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, первый одновибратор, первый RS-триггер, первую схему совпадени , выходом подключенную к С-входу первого RS-триггера, второй одновибратор, второй RS-триггер и вторую схему совпадени , выходом подключенную к С-входу второго RSтриггера , последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора , приемопередающий преобразователь , усилитель, первый компаратор, третью схему совпадени , второй вход которой подключен к выходу первого RS-триггера, измеритель временных интервалов и индикатор, последовательно соединенные второй компаратор , информационный вход которого подключен к выходу усилител , четвертую схему совпадени , вторым входом подключенную к выходу второго RS-триггера, а выходом - к второму входу измерител временных интервалов, третий RS-триггер, S-вход которого йвйзан с выходом второй схемы совпадени , а выход - с третьим входами третьей и четвертой схем совпадени , .источник опорного напр жени , подключенный к опорному входу первого компаратора , выход первого компаратора соединен с вторым входом первой схемы совпадени , выход второго компаратора св зан с вторым входом второй схемы совпадени , а выход синхронизатора подключен к входам сброса первого и второго RS-триггеров и измерител временных интервалов.
Недостаток этого толщиномера - его низка точность и надежность из-за того, что третий эхо-сигнал может отсутствовать.
Цель изобретени - повышение точности и надежности измерени толщины при измен ющихс параметрах детали (толщина , непараллельность, кривизна поверхностей и т.п.) за счет точного формировани временного интервала между первым и вторым эхо-сигналами от поверхностей измер емой детали, а также исключени перестройки порогов дискриминации амплитуд импульсов.
, Поставленна цель достигаетс тем, что ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер , содержащий последовательно соединенные синхронизатор, первый одновибратор, первый RS-триггер, первую схему совпадени , выходом подключенную к С-входу первого RS-триггера, второй одновибратор , второй RS-триггер и вторую схему совпадени , выходом подключеннуюк С-входу второго RS-триггера, последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора, приемопередающий преобразователь, усилитель, первый компаратор, третью схему совпадени , второй вход которой подключен к выходу первого RS-триггера, измеритель временных интервалов и индикатор, последовательно соединенные второй компаратор, информационный вход которого подключен к выходу усилител , четвертую схему совпадени , вторым входом подключенную к выходу второго RS-триггера, а выходом - к второму входу измерител временных интервалов , третий RS-триггер, S-вход которого св зан с выходом второй схемы совпадени , а выход - с третьими входами третьей и четвертой схем совпадени , источник опорного напр жени , подключенный к опорному входу первого компаратора, и источник единичного потенциала, выход первого компаратора соединен с вторым входом первой схемы совпадени ,, выход второго компаратора св зан с вторым входом второй схемы совпадени , а выход синхронизатора подключен к входам сброса первого и второго RS-триггеров и измерител временных интервалов, снабжен последовательно соединенными п той схемой
совпадени , первым входом подключенной к инверсному выходу третьего RS-триггера, а вторым входом - к выходу синхронизатора , вычитающим счетчиком, информационные входы которого подключены к источнику единичного потенциала, а установочный вход - к выходу измерител временных интервалов, цифроаналоговым преобразователем и первым коммутатором,
0 управл ющий вход которого соединен с инверсным выходом третьего RS-триггера, и последовательно соединенным делителем напр жени , входом подключенным к выходу цифроаналогового .преобразовател , и
5 вторым коммутатором, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом третьего RS-триггера, а опорный вход второго компаратора св зан с выходами коммутаторов .
0Св зь взаимодействи указанных элементов с остальными элементами толщиномера позвол ет автоматически, в зависимости от изменени амплитуды донного эхо-импульса, формировать значение
5 опорного напр жени , определ ющего по рог дискриминации амплитуды донного эхоимпульса . Тем самым обеспечиваетс точное формирование временного интервала между первым и вторым эхо-сигналами,
0 соответствующего измер емой толщине.
На чертеже изображен ультразвуковой эхо-импу)1ьсный толщиномер, структурна схема.
Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2зондирующих импульсов, приемопередающий преобразователь 3 и усилитель 4, последовательно соединенные первые
0 одновибратор 5, входом подключенный к выходу синхронизатора 1, RS-триггер 6, схему 7 совпадений, выходом подключенную к С-входу первого RS-триггера 6, вторые одновибратор 8, RS-триггер 9, схему 10 совпадений, выходом подключенную к С- входу второго RS-триггера 9, последовательно соединенные первый компаратор 11, пер , вым входом подключенный к выходу усилител 4, вторым входом - к источнику Uon
0 опорного напр жени , третью схему 12 совпадений, второй вход которой соединен с выходом первого RS-триггера, измеритель 13 временных интервалов и индикатор 14, последовательно соединенные второй компаратор 15, первым входом подключенный к выходу усилител 4, четвертую схему 16 совпадений, выходом подключенную к второму входу измерител 13, а вторым входом - к выходу второго RS-триггера 9, выход второго компаратора 15 подключей к второму входу второй схемы 10 совпадений, третий RS-триггер 17, S-входом подключенный к выходу второй схемы 10 совпадений, выходом - к третьим Мр дам третьей 12 и четвертой 16 схем совпёдений , последовательно соединенные п тую схему 18 совпадений первым вхо дом подключенную к второму выходу третьего RS-триггера 17, вторым входом к выходу синхронизатора 1, вычитающий счетчик 19, информационные входы которого подключены к источнику питани га установочный вход РЕ - к второму выходу измерител 13 временных интервалов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 20, цифровые входы которого подключены к соответствующим выходам вычитающего счетчика 19, аналоговый вход - к источнику Uon опорного напр жени , первый коммутатор 21, управл ющий вход которого соединен с вторым выходом третьего RS-триггера 17, а выход - с вторым входом второго компаратора 15, последовательно соединенные делитель 22 напр жени , входом подключенный к выходу ЦАП 20, второй коммутатор 23, управл ющий вход которого соединен с первым выходом третьего RSтриггера 17, а выход - с вторым, входом второго компаратора 15.
Толщиномер работает следующим образом .
Синхронизатор 1 передним фронтом запускает генератор 2 зондирующих импульсов , устанавливает RS-триггеры 6 и 9 и измеритель 13 временных интервалов в исходноесосто ние и задним фронтом запускает первый одновибратор 5. Генератор 2 возбуждает импульс, излученнь1й пьезопреобразователем 3, вводитс через согласующую среду в контролируемое изделие и, распростран сь в нем, претерпевает многократные отражени от поверхностей . УЗ-колебани , возникающие при этом, принимаютс пьезопреобразователем 3, преобразуютс им в электрические сигналы, которые поступают на усилитель. Усиленные сигналы поступают на входы первого 11 и второго 15: компараторов. На один из входов первого компаратора 11 подаетс опорное напр жение Don, которое выбираетс несколько большим, чем максимальна амплитуда шумов.
Импульсы на выходе первого компаратора 11 по вл ютс , когда амплитуда сигналов на входе больше уровн опорного напр жени . Сигналы подаютс одновременно и на вход второго компаратора 15. Причем на второй вход этого компаратора от ЦАП 20 через первый коммутатор 21 подаетс опорное напр жение Don. Егозн ачение определ етс состо нием цифровых выходов , которое задаетс значением цифровых выходов вычитающего счетчика 19. В исходном состо нии на всех входах устанавливаетс единица при поступлении на вход РЕ счетчика от измерител 13 временных интервалов. Это состо ние соответствует максимальному значению опорного напр жени , которое выбираетс несколько большим, чем максимальна амплитуда донного импульса. При этом на выходах второго компаратора 15 и второй схемы 10 совпадений донный импульс отсутствует и третий RS-триггер 17 находитс
5 в нулевом состо нии, а второй выход - в состо нии 1, которое, будучи подано на второй вход п той схемы 18 совпадений, разрешает прохождение импульсов синхронизатора 1 на тактовый С-БХОД вьмитающе0 го счетчика 19. От поступающих импульсов состо ние цифровых выходов счетчика .19 дискретно измен етс , и соответственно уменьшаетс значение опорного напр жени Don. Когда его значение на втором входе
5 второго компаратора 15 меньше донного импульса, на выходе этого компаратора и соответственно на выходе второй схемы 10 совпадений по витс импульс, который установит третий RS-триггер 17 в единичное
О состо ние. При этом на инверсном выходе триггера будет нулевое состо ние, запрещающее прохождение импульсов синхронизатора 1 через п тую схему 18 совпадений и опорного напр жени Uon через первый
5 коммутатор 21. Одновременно потенциал пр мого выхода третьего RS-триггера 17 открывает второй коммутатор 23. Таким , образом, установившеес значение .цифровых выходов счетчика 19 и соответствующих входов ЦАП 20 зафиксирует значение опорного напр жени Uon, равное амплитуде донного импульса, которое с делител 22 напр жени на заданном уровне порога дискриминации будет прило5 жено через открытый второй коммутатор 23
к второму входу второго компаратора 15.
( Дл выделени информационных сигналов
из серии импульс служат одновибраторы 5
и 8, RS-триггеры 6, 9 и 17 и схемы 7, 10.12 и
0 16 совпадений.
Длительность выходного импульса первого одновибратора 5 определ етс време . нем переходных процессов в усилителе 4 и толщиной согласующего материала. По заднему фронту импульса взводитс первый триггер 6. На его выходе устанавливаетс потенциал, разрешающий прохождение импульсов от второго компаратора 15 через первую схему 7 совпадений. Первый импульс , соответствующий первому эхо-импульсу , пройд через первую схему 7 совпадений , своим задним фронтом по С-входу сбрасывает первый RS-триггер 6, который запрещает дальнейшее прохождение импульсов через первую схему 7 совпадений и запускает второй одновибратор 8, по заднему фронту его импульса взводитс второй RS-триггер 9. На выходе второго RS-триггера 9 устанавливаетс потенциал, разрешающий прохождение импульсов через вторую схему 10 совпадений. После сложени импульсов на выходе схемы 10 совпадений по вл етс импульс, соответствующий донному эхо-импульсу. Задним фронтом этого импульса второй RS-триггер 9 сбрасываетс и запрещает прохождение импульсов через вторую схему 10 совпадений. Этим же импульсом взводитс третий RS-триггер 17, На выходе его устанавливаетс потенциал, разрешающий прохождение импульсов первого 11 и второго 15 компараторов соответственно через третью 12 и четвертую 16 схемы совпадений . После сложени импульсов на выходах этих схем совпадений по вл ютс импульсы, соответствующие отражени м от наружной (первый) и внутренний (донный) поверхностей детали.
Таким образом, из всей серии импульсов выбирают два импульса, передние фронты которых соответствуют заданному порогу дискриминации амплитуд первого и второго (донного) эхо-импульсов, а врем между ними при любых изменени амплитуд донных эхо-импульсов соответствует измер емой толщине.
Импульсы поступакэт на измеритель 13 временных i интервалов, где длительность Тизм. преобразуетс в метрические единицы , соответствующие измер емой толщине , которые отсчитываютс по индикатору 14.
Использование изобретени позвол ет повысить точность контрол толщины и стабильность результатов измерений при наличии различных вли ющих факторов: переменна толщина, измен юща с шероховатость , кривизна поверхности и т.п., привод щих к резкому и непредсказуемому изменению амплитуды сигналов в процессе измерени , Кроме того, оно позвол ет исключить перестройку порогов дискриминации амплитуд импульсов при контроле материалов с различными коэффициентами затухани , измен ющейс шероховатости и кривизны поверхности, и тем самым упростить настройку прибора при эксплуатации.
Claims (1)
- Формула изобретени Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер , содержащий последовательно соединенные синхронизатор, первый одновибратор, первый RS-триггер, первую схему совпадени , выходом подключенную к С-входу первого RS-триггера, второй одновибратор , второй RS-триггер и вторую схему совпадени , выходом подключенную к С-входу второго RS-триггера, последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора, приемопередающий преобразователь, усилитель, первый компаратор, третью схему совпадени , второй вход которой подключен к выходу первого RS-триггера, измеритель временных интервалов и индикатор, последовательно соединенные второй компаратор, информационный вход которого подключен к выходу усилител , четвертую схему совпадени , вторым входом подключенную к выходу второго RS-триггера, а выходом - к второму входу измерител временных интервалов, третий RS-триггер, S-вход которого св зан с выходом второй схемы совпадени , а выход - с третьими входами третьей и четвертой схем совпадени , источник опорного напр жени , подключенный к опорному входу первого компаратора, и источник еди-. ничного потенциала, ыход первого компаратора соединен с вторым входом первой схемы совпадени , выход второго компаратора св зан с вторым входом второй схемы совпадени , а выход синхронизатора подключен к входам сброса первого и второго RS-триггеров и измерител временных интервалов , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности, он снабжен последовательно соединенными п той схемой совпадени , первым входом подключенной к инверсному выходу третьего RS-триггера, а вторым входом - к выходу синхронизатора, вычитающим счетчиком, информационные входы которого подключены к источнику единичного потенциала, а установочный вход- к выходу измерител временных интервалов, цифроаналоговым преобразователем и первым коммутатором, управл ющий вход которого соединен с инверсным выходом третьего RS-триггера, и последовательно соединенными делителем напр жени , входом подключенным к выходу цифроаналогового преобразовател , и вторым коммутатором, управл ющий вход которого соединён с пр мым выходом третьего RS-триггера, а опорный вход второго компаратора св зан с выходами коммутаторов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904780540A SU1712783A1 (ru) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904780540A SU1712783A1 (ru) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1712783A1 true SU1712783A1 (ru) | 1992-02-15 |
Family
ID=21490639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904780540A SU1712783A1 (ru) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1712783A1 (ru) |
-
1990
- 1990-01-09 SU SU904780540A patent/SU1712783A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1446469, кл. G 01 В 17/02, 29.06.87.Авторское свидетельство СССР Nk 1357709, кл. G 01 В 17/02, 14.10.85. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02248856A (ja) | 超音波走行時間の測定装置 | |
US4567766A (en) | Piezoelectric ultrasonic apparatus and method for determining the distance from a predetermined point to a target | |
JPH0342765B2 (ru) | ||
US4134081A (en) | Clock circuit for use in pulse-echo ultrasonic defect testing | |
EP0218293B1 (en) | A method and an apparatus for determining the velocity, direction and other magnitudes of a flow, in particular a gas flow | |
JPS5856085B2 (ja) | 超音波パルスによる厚みまたは異常個所の深さを測定する方法および装置 | |
SU1712783A1 (ru) | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер | |
RU2530450C1 (ru) | Способ измерения толщины изделия с помощью ультразвуковых импульсов | |
RU1820230C (ru) | Устройство дл измерени скорости распространени ультразвуковых колебаний | |
JP2840656B2 (ja) | ピーク検出形超音波厚さ計 | |
SU1446469A1 (ru) | Ультразвуковой толщиномер | |
SU1345063A1 (ru) | Способ определени толщины и скорости распространени ультразвуковых объемных волн в издели х | |
RU88460U1 (ru) | Ультразвуковой расходомер (варианты) | |
RU2106602C1 (ru) | Ультразвуковой расходомер | |
SU1357709A1 (ru) | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер | |
SU922506A1 (ru) | Ультразвуковой толщиномер | |
SU1640547A1 (ru) | Ультразвуковое устройство дл контрол толщины изделий | |
SU1640555A1 (ru) | Устройство дл измерени затухани ультразвука | |
SU1307325A1 (ru) | Измеритель скорости ультразвука | |
RU2069841C1 (ru) | Устройство для измерения скорости ультразвука | |
SU954873A1 (ru) | Измеритель скорости ультразвука в жидкости | |
RU1781422C (ru) | Способ обработки эхо-сигнала скважины | |
SU661381A2 (ru) | Датчик частоты | |
SU575560A1 (ru) | Ультразвуковой устройство дл контрол материалов | |
SU930169A1 (ru) | Способ определени рассто ни до места повреждени линии св зи |