Способ создания акустического контакта при ультразвуковых измерениях

Способ создания акустического контакта при ультразвуковых измерениях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области ультразвуковых измерений. Цель изобретения - повышение надежности контакта . В процессе контроля в зазор между ультразвуковым преобразователем и изделием вводят две несмешивающиеся друг с другом магнитные жидкости (МЖ) с разной намагниченностью насыщения и воздействуют на них магнитным полем. Параметры магнитного поля выбирают из соотношения М(4Н)- - р ,с ,гдеМ, J5- разность намагниченностей и плотностей на свободных границах МЖ; С - поверхностное натяжение; (vH); - градиент напряженности в окрестности свободных границ МЖ; экспериментальная константа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 С 01 И 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 697916 (21) 4123907/25-28 (22) 07.07.86 (46) 07.11.88. Бюл. Ф 41 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) А.Р.Баев, Э.М.Гринцевич и А.Л.Майоров (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 697916, кл. G 01 N 29/04, 1979. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО

КОНТАКТА ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ (57) Изобретение относится к области ультразвуковых измерений. Цель изоб„„SU„„1436057 А 2 ретения — повышение надежности контакта. В процессе контроля в зазор между ультразвуковым преобразователем и изделием вводят две несмешивающиеся друг с другом магнитные жидкости (МЖ) с разной намагниченностью насыщения и воздействуют на них магнитным полем. Параметры магнитного поля выбирают из соотношения )N(dH)—

pgg0 G М vd, где M,Jразность намагниченностей и плотностей на свободных границах МЖ; С— поверхностное натяжение; (РН) — градиент напряженности в окрестности свободных границ МЖ; с(— экспериментальная константа. 1 ил.

1436057

Изобретение относится к ультра.— звуковым измерениям, предназначено для контроля изделий, имеющих сложный рельеф, и является усовершенствованием изобретения по авт. св.

1Ф 697916.

Целью изобретения является повышение надежности контакта за счет устранения магнитостатической неустойчивости контактной магнитной жидкости.

На чертеже приведена схема, поясняющая способ создания акустического контакта. 15

На схеме показано контролируемое изделие 1 и пьезоэлемент 2 ультразвукового преобразователя между которыми размещены контактная магнитная жидкость 3 и окружающая ее вторая магнитная япщкость 4 с намагниченностью, меньшей, чем намагниченность первой контактной жидкости 3. Магнитные жидкости 3 и 4 удерживаются в щелевом зазоре между ультразвуковым 25 преобразователем и изделием 1 с помощью магнита 5 преобразователя.

Введение дополнительной магнитной жидкости 4 в рабочий зазор снижает действие "паразитиого давления Р» приложенного к свободной границе магнитожидкостного звукопровода и,приводящего к расслоению магнитожидкостного звукопровода, а следовательно, к изменению звукопрозрачности и ста-, 35 бильности акустического контакта.

При этом напряженность второй магнитной жидкости 4 должна быть меньше напряженности первой контактной магнитнои жиДКОсти 3 Для тОГОу чтОб вторая магнитная жидкость 4 не вытеснила из зазора первую контактную магнитную жщкость 3. Введение второй магнитной жидкости необходимо осуществить так, чтобы она окружала пер- 4 вую контактную магнитную жидкость 3, так как, если жидкость с большей намагниченностью находится в окружении жидкости с меньшей намагниченностью, то стабилизируется граница раздела жидкость -жидкость„ а граница разде59 ла жидкость — воздух получается менее подвержена неустойчивости, чем в случае, когда жидкость с большей намагниченностью находится на периферии.

Параметры магнитного поля выбирают

55 так, чтобы они удовлетворяли условию где N, g — - разность намагниченио ти и плотности граничащих жидкостей в окрестности их свободных границ;

С вЂ” поверхностное натяжение свободных границ; — константа, определяемая экспериментально; (ДН) — градиент напряженности в окрестности свободных границ.

Способ создания акустического контакта осуществляют следующим образом.

В процессе проведения ультразвуковых измерений в зазор между изделием

1 и пьезоэлементом 2 преобразователя вводят две магнитные жидкости. 3 и 4 с большей и меньшей намагниченностью.

Магиитиую жидкость 3 вводят в область пьезоэлемента 2, а жидкость 4по его периферии. Магнитная жидкость удерживается в щелевом зазоре магнитом 5.Подачажидкости 4может осущест- вляться как однократно, например шприцем, так и с помощью автоматических систем подачи.

Затем изменяют параметры магнитного поля до тех пор, пока они не будут удовлетворять укаэанному соотношению.

После этого можно считать, что между преобразователем и изделием имеется хороший акустический контакт н можно проводить ультразвуковые измерения.

Константа -,Ы, необходимая для определения параметров магнитного поля, устанавливается заранее для различных пар жидкостей по следующей методике.

Для измерения используется плоскопараллельная кювета с переменной топщиной 0-3 мм, в которую заливаются исследуемые жидкости. В боковых стенках кюветы установлены пьезопреобра-. зователи на частоту 5 МГц, работающие в теневом режиме. Выбранные магнитные жидкости заливаются таким образом, чтобы граница раздела находилась на уровне пьезоэлементов. Кювета помещается в магнитное поле заданной конфигурации. Изменяя величину поля фиксируем по изменению прошедmего ультразвукового сигнала значение напряженности Н (средней в рабочей области), при которой наступает неустойчивость (деформация границы).

Намагниченность жидкости определяется исходя из кривой намагниченности методом сдвига Релея. Значение поверхностного напряжения и плотности де Ы вЂ” константа, определяемая экспериментально;

М, p — разность намагниченностей и плотностей первой и второй жидкостей в окружности их свободных границ; Н вЂ” градиент напряженности в окрестности свободных границ; — поверхностное натяжение свободных границ.

Формула изобретения

Способ создания акустического кон-2р такта при ультразвуковых измерениях по авт. св. В 697916, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности контакта, между преСоставитель С.Волков

Редактор А.Шандор Техред М.Дндык Корректор Н.Король

Заказ 5642/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

1436057

4 жидкости. определяется по известным образователем и изделием дополнительметодикам. Градиент магнитного поля но вводят вторую жидкость, обладаю; 4Н определяется формой полюсных нако- щую ферромагнитными свойствами, чтонечников и может быть легко рассчитан бы она окружала первую контактную в пределах рабочей зоны. Рассчет про- жидкость и не смешивалась с ней, и водится по указанной формуле. В ка- с намагниченностью, меньшей намагничестве образцов магнитных жидкостей ченности первой жидкости, а параметмогут быть использованы магнитные pbl магнитного поля выбирают Hs усложидкости на керосине (эвукопроводная 1р вия жидкость) и на воде (дополнительная).

OiS -0,5

Установлено, что для устранения не- (М(ЧН) - yg j - G M зо(, устойчивости раздела первой и второй жидкостей необходимо, чтобы а(, = г

= 0,85, для границы вторая магнитная 15 жидкость — воздух е(0,75 °