Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь

Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содерж ий излучающий и приемный пьеэоэлементы, наклонные звукопро воды, на торцах которых размещены пьезоэлементы/ установленный межд звукопроводами акустический экран демпфер и охватывающий их корпус. отличающийся тем,что, с целью по вышения чувствительности контроля подповерхностных дефектов, торец наклонного звукопровода,предназначенный для установки излу 1ающего пьезоэлемента, выполнен в виде двух параллельных ступеней, плоскость раздела которых перпендикулярна акустическому экрану, высота ступени выбирается исходя из соотношения -илсота Ступени; -скорость ультразвуковых колебаний в материале звукопровода; -собственная частота колебаний пьезоэлементов, а излучающий пьезозлемент выполнен в виде двух равных частей, установленных на ступенях звукопровода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 4 (51) 1 Н 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (2l) 3492161/2)-28 (22) 17.09.82 (46) 30.01.85. Вюл. 9 4 (72) A.Â.Çàõàðîâ (53) 620.179.16(088.8) ГОСУ((АРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ е

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 407230, кл.G 01 N 29/04, 1971.

2.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий.

Справочник под,редакцией В.В.Клюева. — N., Машиностроение,1976,т .2. с.179 (прототип) (54) (57) РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий излучающий и приемный пьезоэлементы, наклонные звукопроводы, на торцах которых размещены .пьезоэлементы, установленный между звукопроводами акустический экран, . демпфер и охватывающий их корпус, отличающийся тем,что, с целью повышения чувствительности контроля подповерхностнык дефектов, торец наклонного звукопровода,предназначенный для установки излучающего пьезоэлемента, выполнен в виде двух параллельных ступеней, плоскость раздела которых перпендикулярна акустическому экрану, высота ступени выбирается исходя из соотношения

С

h =—

2 0 где h - высота ступени;

С - скорость ультразвуковых колебаний в материале звукопроводау е o - собственная частота колебаний пьезоэлементов, а излучающий пьезоэлемент выполнен в виде двух равных частей, установленных на ступенях -звукопровода.

Ю \

1О91712

Изобретение касается ультразвукового неразрушающего контроля изделия и может быть использовано для обнаружения подповерхностных дефектов.

Известен раздельно-совмещенный 5 ультразвуковой преобразователь, содержащий излучающий и приемный пьезоэлементы, наклонные, сужающиеся в направлении рабочей поверхности преобразователя звукопроводы, на торцах которых установлены пьезоэлементы, акустический экран, установленный между звукопроводами, и демпфер, размещенные в корпусе fl) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае .мому результату является раздельносовмещенный ультразвуковой преобразователь, содержащий излучающий и приемный пьезоэлементы, наклонные звукопроводы, на торцах которых установлены пьезоэлементы, установленный между звукопроводами акустический экран,демпфер и охватывающий их корпус (2) .

Недостатком известных раздельноСовмещенных ультразвуковых преобразователей является низкая чувствительность контроля подповерхностных дефектов, что обусловлено наличием ™мертвой зоны. 30

Цель изобретения - повышение чув- ствительности контроля подповерхностных дефектов.

Это достигается тем, что в раздельно-совмещенном ультразвуко- i 35 вом преобразователе, содержащем излучающий и приемный пьезоэлементы, наклонные звукопроводы, на торцах которых размещены пьезоэлементы, установленный между 40 звукопроводами акустический экран, демпфер и охватывающий их корпус, . торец наклонного звукопровода,предназначенный для установки излучающего пьезоэлемента, выдолнен в виде двух параллельных ступеней,плоскость раздела которых перпендикулярна акустическому экрану, высота ступени выбирается исходя нз соот.. ношения

С

2f о где h .- высота ступениу

С вЂ” скорость ультразвуковых колебаний в материале звукопровода; 55 о- собственная частота коле- . баний пьезоэлементов, а излучающий пьезоэлемент выполнен в виде двух равных частей, установленных на ступенях звукопровода. 60

На фиг.l схематическй изображен предлагаемый раздельно«совмещеинйй ультразвуковой преобразователь, разрез; на фиг.2 — разрез A-A фиг.l

Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь содержит части 1 и 2 излучающего пьезоэлемен" та, приемный пьезоэлемент 3, звукопровод 4, на двух ступенях 5 и ь торца которого с высотой h,. выбранной из указанного выше соотношения, установлены части 1 и 2 излучающего пьезоэлемента, звукопровод 7, на котором установлен приемный пьезо- элемент 3, разделяющий пьезоэле-,. менты акустический экран 8 и демп-: фер 9, установленные в корпусе 10, а также электрические выводы 11 и

12, предназначенные для подключения преобразователя к дефектоскопу.

Устройство работает следующим образом.

Через электрический вывод ll генератор дефектоскопа возбуждает синхронно две части 1 и 2 излучающего пьезоэлемента, которые через звукопровод 4 излучают в контролируемое иэделие два когерентных импульса ультразвуковых колебаний, имеющих разность хода о

Ь= — у и где tо длина волны в материале звукойровода, что обусловлено нали чием студеней 5 и б с высотой, выбранной из соотношения

С

Р на торце звукопровода 4. Эти импульсы, отразившись от донной поверхности контролируемого изделия, поступают через эвукопровод 7 на приемный пьезоэлемент 3, электрические импульсы с которого через электрический вывод 12 поступают на вход дефектоскопа и далее на анализатор спектра.

В спектре принятых когерентных импульсов ультразвуковых колебаний имеется характерный провал в амплитуд-. ных составляющих на частоте, равной собственной частоте колебаний пьезоэлементов преобразователя, что объясняется интерференцией когерентных ультразвуковых колебаний с разностью хода, равной половине длины волны этих ультразвуковых колебаний. При наличии подповерхностного дефекта на пути одного из двух импульсов ультразвуковых колебаний происходит сдвиг по фазе между ними и, следовательно, смещение на оси частот положения характерного провала в амплитудах.составляющих спектра.

Таким образом, использование данного раздельно-совмещенного преобразователя позволяет повысить чувствительность контроля подповерхностных дефектов.

1091712

Редактор Л.Письман Техред A.Áàáèéåö Корректор Л.Пилипенко

Заказ 142/4 Тираж 898 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 4осхюа, Ж-35, Рау аская наб,, д,4/5

Филиал ППП,Патент, Г.Ужгород, ул.Проектная, 4