SU938014A1 - Method of measuring layer thickness in multi-layer article - Google Patents

Description

(З) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ В МНОГОСЛОЙНОМ ИЗДЕЛИИ(3) METHOD OF MEASURING THE THICKNESS OF A LAYER IN A MULTILAYERED PRODUCT

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть и пользовано при из14ерении толиины сло  в многослойном изделии.The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the thickness of a layer in a multilayer product.

Известен способ измерени  тол|ф1ны сло , заключающийс  в том, что возбуждают ультразвуковые колебани  в контролируемом изделии, измер ют разность частот между резонансными частотами и по ней суд т о толщине ю сло , tl ..A known method for measuring the thickness of a layer, which excites ultrasonic oscillations in a controlled product, measures the frequency difference between the resonant frequencies and judges the thickness of the layer, tl.

Недостатком способа  вл етс  низка , производительность контрол , обусловленна  дополнительным измерением резонансной частоты.15The disadvantage of the method is low, the monitoring performance due to the additional measurement of the resonant frequency.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ измерени  толщины сло  в многослойном изделии, заключающийс  в том, что возбуждают в изделии ультразвуковые 20 колебани , принимают отраженные сигналы , анализируют параметры амплитуд ого спектра этих сигналов и уч 1кывают их при расчете толщины сло  t23.The closest to the invention according to the technical essence is a method for measuring the thickness of a layer in a multilayer product, which consists in exciting ultrasonic oscillations in a product, receiving reflected signals, analyzing the parameters of the amplitude spectrum of these signals and taking them into account when calculating the thickness of the layer t23.

Однако способ имеет ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием эхо-сигналов от границ раздела слоев с близкими акустическими параметрами.However, the method has limited functionality due to the lack of echo signals from the interfaces of layers with similar acoustic parameters.

Цель изобретени  - расш)рение функциональных возможностей.The purpose of the invention is the expansion of functionality.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измер ют разности частот между ближайшими максимума1«1 коэффициента отражени  прин тых сигналов и определ ют толщину сло  Из выражени  Л The goal is achieved by the method of measuring the frequency difference between the closest maxima and the reflection coefficient of the received signals and determining the thickness of the layer From the expression L

где d, и |i - коэффициенты, определ емые по эталонным образ-цам;where d, and | i are the coefficients determined by reference samples;

- полна  толщина измер емой детали; - the thickness of the measured part is full;

Д - разность частот междуD - frequency difference between

Claims (1)

ближайшими максимумами коэффициента отражени . На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ из3 , 93 мерени  толщины сло  в многослойном изделии. Устройство содержит последователь но соединенные генератор 1 пилообраз ного напр жени , генератор 2 камаю (цейс  частоты, усилитель 3 мощности и пьезоизлучатель k ультразвуковых Колебаний (УЗК), последовательно соединенные пьезоприемник 5 УЗК, усилитель 6 высокой частоты, детектор 7 Видеоусилитель 8 и электроннолучевую трубку 9, усилитель 10 горизонтальной развертки, вход которого соединен с выходом генератора 1 пило образного напр жени , а выход - с вх дом электроннолучевой трубки 9, поdлeдoвaтeльнo соединенные генератор |задающих импульсов и компаратор 12, Последовательно соединенные генератор 13 задающих импульсов и компаратор И, синхронизатор 15, соединенный со. входом генератора 1 пилообраз ного напр жени  и со входами генераторов 11 и 13 задающих импульсов, по следовательно соединенные компаратор 16, усилитель 17 посто нного тока и регистратор 18, а входы компара тора 16 соединены с выходами компара торов 12 и 14, генератор 19 образцовой частоты, выходы которого соедине ны с генератором 2 качающейс  частоты и усилителем 17 посто нного тока, генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов и сумматор 22, выход которог соединен с вторым входом электроннолучевой трубки 9.| причем вторые вход компараторов 12 и 1| соединены с выходом генератора 1 пилообразного напр жени , выход генератора 11 соединен с входом генератора 20 стробируЮщих импульсов, а выход генератора 1 со входом генератора 21 стробирующих импульсов. Способ осуществл ют следующим образом . Возбуждают ультразвуковые колебани  в контролируемом многослойном изделии 23 с помощью генератора 1 пилообразного напр жени ,, генератора 2 качающейс  частоты, усилител  3 мощности и пьезоизлучател  4 УЗКч. Пьезоприемник 5 УЗК принимает ультра звуковые сигналы, которые усиливаютс  усилителем 6 высокой частоты, поступают на детектор 7 и далее через видеоусилитель 8 - на электронно лучевую трубку 9. Горизонтальна  4 развертка осуществл етс  уси/мтелем 10 горизонтальной развертки. Одновременно от синхронизатора 15 срабатывают генераторы 11 и .13 задающих импульсов и генераторы 20 и 21 стробирующих импульсов. После сложени  в сумматоре 22 стробимпульсы поступают на вход  ркостного канала электроннолучевой трубки 9- Компараторы 12 и формируют сигналы, пропррциональные частотам ближёйших максимумов коэффициентов отражени , разность которых с выхода компаратора 16 поступает через усилитель 17 на регистратор 18. На другой вход усил1тел  17 поступают сигналы с генератора 19 образцовой частоты. , Таким образом, благодар  измерению разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражени  прин тых сигналов, определ етс  толщина сло  в многослойном изделии с близкими акустическими параметрами. Формула изобретени  Способ измерени  толщины сло  в многослойном изделии, заключающийс  в том, что возбуждают в изделии ультразвуковые колебани , принимают отраженные сигналы, анализируют параметры амплитудного спектра этих сигналов и учитывают их при расчете толщины сло , отличающийс   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, измер ют разности частот между ближайшими максимумами коэффициента отражени  прин тых сигналов и определ ют толщину сло  из выражени  / л (-); где А и jb - коэффициенты, определ емые по эталонным образцам; t - полна  толщина измер емой детали; uf - разность частот между ближайшими максимумами коэф)1циента отражени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 526765, кл. G 01 В 17/02, 19772 .Авторское свидетельство СССР f , кл. G 01 В 17/02, 1971 (прототип).closest reflection coefficient maxima. The drawing shows a block diagram of a device that implements the method of 3, 93 measuring the thickness of a layer in a multilayer product. The device contains sequentially connected 1 sawtooth voltage generator, 2 kamay generator 2 (frequency frequency, power amplifier 3 and piezo emitter of k Ultrasonic Oscillations (UZK), connected in series by UZK 5, amplifier 6 high frequency, detector 7 Video amplifier 8 and electron beam receiver 9 , the amplifier 10 horizontal scan, the input of which is connected to the output of the generator 1 sawtooth voltage, and the output - with the input of the electron-beam tube 9, sequentially connected generator | driving pulses comparator 12, serially connected oscillator 13 and a comparator And, synchronizer 15 connected to the input of the sawtooth generator 1 and to the inputs of the generator 11 and 13 of the driving pulses, hence connected to the comparator 16, DC amplifier 17 and recorder 18 , and the inputs of the comparator 16 are connected to the outputs of the comparators 12 and 14, the generator 19 of exemplary frequency, the outputs of which are connected to the oscillating frequency generator 2 and the DC amplifier 17, the gate oscillators 20 and 21 and the adder 22, the output of which is connected to the second input of the cathode ray tube 9. | the second input of the comparators 12 and 1 | connected to the output of the sawtooth voltage generator 1, the output of the generator 11 is connected to the generator input 20 of gating pulses, and the output of the generator 1 to the generator input of 21 gating pulses. The method is carried out as follows. Ultrasonic oscillations in a controlled multilayer product 23 are excited with the help of a sawtooth voltage generator 1, oscillator frequency generator 2, power amplifier 3 and piezo-radiator 4 UZKch. Piezo receiver 5 UST receives ultra sound signals, which are amplified by high frequency amplifier 6, are sent to detector 7 and then through video amplifier 8 to the cathode ray tube 9. Horizontal 4 sweep is performed by horizontal usi / cable 10. At the same time, the generators 11 and .13 of the driving pulses and the generators 20 and 21 of the gate pulses are triggered from the synchronizer 15. After the addition in the adder 22, the pulses arrive at the input of the capacitive channel of the cathode-ray tube 9-Comparators 12 and generate signals that are proportional to the frequencies of the nearest maxima of the reflection coefficients, the difference of which from the output of the comparator 16 enters through the amplifier 17 to the recorder 18. Generator 19 exemplary frequency. Thus, by measuring the frequency difference between the nearest maxima of the reflection coefficient of the received signals, the thickness of the layer in a multilayer product with similar acoustic parameters is determined. Claims The method of measuring the thickness of a layer in a multilayer product, namely, that excites ultrasonic vibrations in the product, receives the reflected signals, analyzes the amplitude spectrum parameters of these signals and takes them into account when calculating the thickness of the layer, measure the frequency differences between the nearest maxima of the reflection coefficient of the received signals and determine the layer thickness from the expression / L (-); where A and jb are the coefficients determined by reference samples; t is the full thickness of the measured part; uf is the frequency difference between the nearest maxima of the reflection center. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 526765, cl. G 01 B 17/02, 19772. Author's certificate of the USSR f, cl. G 01 B 17/02, 1971 (prototype).