Ультразвуковой способ измерения толщины и устройство для осуществления этого способа

 

№ 11л760

Класс 42b, 12,, ч6„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С. Соколов и Е, Г. 1хардаш

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Заявлено 28 августа !954 г. аа .% 1893, о75789 в .Ч,шигте!1гтво тяя<елого маии1нос;-роения С(.CP

Известны устройства для проведения испытаний твердых тел íà Gcнове использования ультразвуковых колебаний, содержащие излучатель ультразвуковых колебаний, устанавливаемый на поверхности исследуемого тела с возможностью его наклона под любым углом к поверхности, и приемника, улавливающего колебания, отраженные от плоскостей тела или от скрытых в его толще пороков.

Особенность предлагаемого способа использования указанного устройства для измерения толщины твердых тел заключается в том, что угол поворота излучателя изменяют до получения максимального отра:кен!югс cHÃ!12;12 8 приемнике Отра>кен11ых От нижней !10верхнсс1 и тела кслебаний, после чего определяют толщину тела по углу поворота излучателя отнссительнс поверхности тела, на которой îí у тановлен.

На 1сртеже изображена схема устройства, используемогс для осу1цествления предлагаемого способа измерения толщины.

Поворотнс укрепленный излучатель 1 ультразвуковых колебаний и приемник отраженных колебаний 2 расположены на одной из поверхностей исследуемого тела 3. Они заключены в общем сосуде 4, заполненном жидкостью и закрытом со стороны, обращенной к телу 8, эластичной диафрагмой 5, плотно прилегающей к поверхности тела. К излучателю подводится переменный ток ультразвуковой частоты or генератора 6, а в цепь выхода приемника излучений включен через усилитель 7 измерительный прибор 8, Измерение To;IIIIHHbl твердого тела производится в следующем порядке: весь корпус 4 устройства устанавливается на поверхности измеряемого тела, смоченной предварительно какой-либо жидкостью так, чтобы упругая диафрагма плотно прилегала к говерхнссти тела.

Затем излучатель 1 поворачивается и устанавливается в такое по,1Оженис, при котором Отклснени< прибора В cxcме приемника изл тчеп11Й будет i313KcHiltd;IbHbiill. IIpH э (ом положении Н3. учатp IB энергия колебаний, отраженных от нижней поверхности тела, будет наиболыпей.

Ход ультразвуксвых лучей от излучателя до приемника изображен

На схеме пунктирам 9.

Каждой толщине изделия из данного материала соответствует определенный наклон излучателя. Следовательно, о толщине изделия можно судить по углу наклона излучателя. Его корпус должен быть соединен со стрелкой, перемещающейся по шкале, отмечающей угол поворота излучателя. Шкала градуирустся в замечаниях толщины по эталонам.

Для разных металлов, в которых скорость звука существенно различается, должна быть нанесена отдельная шкала.

Для большей точности стрелка-указатель толщины и ручка для поворачивания пьезоэлемента могут быть связаны с передающим щупом с помощью верньера.

Кроме того, для повышения (очности измерения <илщины, излучающий пьезоэлемент, рациональнее делать сравнительно большим (широким), а для уменьшения расхождения ультразвукового пучка уменьшать его сечение с помощью дополнитегп ной диафрагмы 10

Приемный элемент 2 д я той же цели должен быть выполнен узким (шириной 1 — 3 мм).

Ультразвуковой пучок, отраженный от поверхности изделия, ближайший к щупу и не попадающий в приемник, проходит между обоими пьезоэлементами и затухает в жидкости посче многократных отражений.

Прcäìåò изобретеHия

1. Ультразвуковой способ измерения толщины твердых тел с Номощью поворотного излучателя ультразвуковых колебаний и приемника, помещенных на поверхности измеряемого тела с одной его стороны, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью получения однозначных показаний и повышения точности измерения, изменяют угол поворота излучателя до получения максимальной величины сигнала в приемнике, после чего определяют толщину тела по углу поворота излучателя относительно поверхности измеряемого тела.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, состоящее из поворотного излучателя и приемника, расположенных на поверхности измеряемого тела, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, излучатель ультразвуковых колебаний снабжен диафрагмой, пропускающей узкий пучок лучей.

3. Форма выполнения устройства по и. 2, отличающаяся тем, что приемник и излучатель заключены в,заполненный жидкостью сосуд. снабженный эластичной диафрагмой, соприкасающейся с поверхностью измеряемого тела.