Ультразвуковой преобразователь

Ультразвуковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , -содержащий пъезоэлемент и торроидальную катушку.индуктивности с магнитопроводом, коаксиально расположенную относительно пьезоэлемекта , отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет увеличения угловой разрешающей способности , он снабжен двумя дополнительными торроидальными катушками индуктивности с магнитопроводами, размещенными в плоскостях, перпендикулярных плоскости основной катушки, и соединенными с магнитопроводом последней . 2. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что пьезоэлемент выполнен в виде сферы. т с

COOS СОЩТСНИХ

С01(ИАЛИС ТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авт еансм авщититвств

ГОСУД)Ч СТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О П4РЦТИЙ (21) 3413701/25-28

{22} 26.03,82 {46) 07.07,83 Бюл. У 25 (72) Л.В.Мякинькова.и А,Е,Глаголев

{53) 620.179.16 {088.8) (56) 1. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М., "Машиностроение", 1981, с. 112.

2. Авторское свидетельство сссР по заявке 9 3267077/28, кл. H 01 29/04, 27.04,81 (прототип) . (54)(57} 1. УЛБХРАЭВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий пьезоэлемент и торроидальную катушку.индуктивд(ц) В 06 В 1/06, 6 01 и 29/04 ности с магнитопроводом, коаксиально расположенную относительно пьезоэлемента, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверйости контроля за счет увеличения угловой разрешающей способности, он снабжен двумя дополнительными торроидальными катушками индуктивности с магнитопроводами, размещенными в плоскостях, перпендикулярных плоскости основной катушки, и соединенными с магнитопроводом последней.

2, Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что пьезоэлемент выполнен в виде сферы.

1026844

Изобретение отноСится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле.

Известен преобразователь, содер-.жащий пьезоэлемент с емкостным узлом возбуждения и призму, по поверхности которой может перемещаться пьезоэлемент Я .

Недостатками такого преобразователя являются малая точность измерения направления ультразвука и ниэ- 10 кая производительность контроля.

Наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент и ,торроидальную катушку индуктивности с магнитопроводом, коаксиально расположенную относительно пьезоэлемента (2) .

Недостатком этого преобразователя является низкая разрешающая способ- 2<> ность иэ-за того, что он обладает осесимметричной косинусоидальной диаграммой направленности, что, в свою очередь, не позволяет определять амплитуду и направление ультраэвуковой25 волны, а лишь величину ее проекции на ось преобразователя.

Цель изобретения - повышение досто" верности контроля эа счет увеличения угловой разрешающей способности преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент и торроидальную катушку индуктивности с магнитопроводом, коаксиально расположенную относительно пьезоэлемента, снабжен двумя дополнительными торроидальными катушками индуктивности с магнитопроводами, размещенными в плоскостях перпендикулярных плоскости основной 40 катушки, и соединенными с магнитопроводом последней.

Пьезоэлемент выполнен в виде сферы.

На фиг. 1 изображена принципиаль- 4 ная схема преобразователя, на фиг.2 конструкция преобразователя, разрез.

Преобразователь состоит иэ сферического пьезоэлемента 1, катушек

2-4 индуктивности на магнитных ферритовых сердечниках 5-7, закрепленных в корпусе 8, выполненном из оргстекла с крышкой 9 и токовыми выводами 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Падающая ультразвуковая волна вызывает в пьезоэлементе токи смещения, а следовательно, переменное магнитное поле вокруг него, а в катушках - индукционные токи.. Если вектор падаю-. щего поля спроектировать на нормали к плоскостям катушек, то амплитуды напряжений, снятых с катушек 2-4, пропорциональны величинам проекций.

Амплитуда падающей волны определяется следующим образом:

4 q

Ц ц о ц2 . . "г Оз з <

0 где 4 — опорный сигнал, прошедший иэ первого квадранта, U — синфазный сигнал на катуш1 ке 3;

Oq — сигнал на катушке 4, угол падения луча„

Если разделить полупространство, в котором находится источник излучения на четыре квадранта, то можно определить направление откуда пришей луч. Например., если U имеет отрицательный сдвиг по фазе, à Uy - поло- жительный, то луч пришел со второго квадранта, если U — отрицательный, U> - отрицательный сдвиг по фазе, то луч пришел с четвертого квадранта, Зная проекции амглитуды ультразвуковой волны на ортогональный базис, можно по соотношении их определить угол падения и направление ультразвуковой волны, а также амплитуду, как векторную сумму всех составляющих проекций,т.е. такой преобразователь позволяет принимать сигналы от разных дефектов одновременно, не требуя подстройки на каждый из них.

Конструктивный вариант позволяет измерять две проекции амплитуды ультразвуковой волны, т.е, показать работу преобразователя в плоскости.

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет определять амплитуду ультразвуковой волны, угол падения и направление в пространстве, что позволяет принимать сигналы под разными углами одновременно.

Применение преобразователя повышает производительность контроля, так как изменение угла наклона ввода лу„ча не требует дополнительной настройки.

1026844

Составитель Н.Слюсаренко

Редактор T.Âåñåëîâà Техред С.Мигунова Корректор В.Гирняк.

Заказ 4б21/10 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4