Визуализатор ультразвукового поля

Визуализатор ультразвукового поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. Сеез Советскнк

Сециеюктическик

Ресиубпин

O n H C A H N K <щ934355 ЗОБРЕТЕН ИЯ

* г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16,07.79 (21) 2802548/25-28 (51) 4. КдG 01 и 29/00 фС 01 0 5/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Ввуавустюныв квкктет

СССР ю деазк кзебрегве11 н вткрмткй (53) УДК 620. 179 (088.8) Опубликовано 07.06 82 ° Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07,06.82 (72) Авторы изобретения

Ф.Ф. Легуша и Б.А. Финагин (7l) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина кораблестроит.етть институт (54) ВИЗУАЛИЗАТОР УЛЬТРАЗВУКОВОГО

ПОЛЯ

Йзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения структуры ультразвуковых полей в жидкости, в частности в ультразвуковой деФектоскопии.

Известен визуализатор ультразву- . кового поля, содержащий пластину из поглощающего ультразвуковые колебания материала, размещенную на металлической мембране, другая сторона которой покрыта слоем жидких кристаллов, 1$.

Недостатки визуализатора - малое время существования иэображения и

35 низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является визуализатор ультразвукового .поля, содержащий поглотитель ультразвуковых колебаний с двумя плоскопараллельными поверхностями, одна из которых покрыта слоем температурочувствительных жидких кристаллов (2).

Недостатки этого визуализатора заключаются в невысокой чувствительности и разрешающей способности изза слабого поглощения ультразвуковых колебаний в поглотителе.

Цель изобретения — повышение чувствительности и разрешающей способности визуализатора за счет резонансного поглощения ультразвуковых колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в визуализаторе ультразвукового поля, содержащем поглотитель ультразвуковых колебаний с двумя плоскопараллельными поверхностями, одна из которых покрыта слоем температурочувствительных жидких кристаллов, поглотитель выполнен с регулируемой резонансной частотой иэ материала с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивления контролируемой среды.

Поглотитель может быть выполнен в виде двух встречно направленных

20

Формула изобретения

3 93 клиньев с равными углами наклона, контактирующих. наклонными поверхнос— тями и установленных с возможностью взаимного перемещения.

Кроме того, поглотитель может быть выполнен в виде тонкостенной оболочки, заполненной поглощающей ультразвуковые колебания жидкостью.

В одном варианте выполнения визуализатор снабжен соединенным с оболочкой патрубком с поршнем, а боковые стенки оболочки выполнены гофPHPo8 BHHblMH °

В другом варианте визуализатор снабжен механическим приводом для регулирования толщины поглотителя.

На фиг. 1 изображена схема визу: ализатора ультразвукового поля с поглотителем в виде клиньев; на фиг. 2 - то же, с поглотителем в виде тонкостенной оболочки с патрубком и поршнем.

Визуализатор содержит слой 1 жидких кристаллов и поглотитель 2, выполненный либо в виде .клиньев 3 и

4 из плексигласа, либо в виде оболочки 5 с жидкостью б, заполняющей оболочку 5 с боковыми стенками 7 и патрубок 8 с поршнем 9. Для защиты слоя

1 жидких кристаллов он покрыт оптически прозрачной пластиной 10.

В качестве жидкости может использоваться обладающая значительным поглощением ультразвука уксусная кислота.

Визуализатор работает следующим образом.

Визуализатор помещают. в жидкость с исследуемым ультразвуковым полем, так что ультразвуковая волна падает нормально поверхности поглотителя 2.

В результате многократных отражений в поглатителе 2 между его плоскопараллельными поверхностями ультразвуковая волна частично поглощается, что приводит к возникновению в погло тителе температурного поля, соответ" ствующего распределению энергии. по . фронту падающей волны.

Температурное поле регистрируется слоем 1 температурочувствительных жидких кристаллов, локальным изменением цвета в отраженном свете в соответствии с локальной температурой каждого участка поля.

1В результате на поверхности слоя

1 возникает цветное изображение температурного. поля, соответствующее распределению интенсивности ультра-

4355 4 звука по фронту ультразвуковой вол-. ны, которое визуально наблюдают или регистрируют при освещении слоя 1 источником света, Иаксимальное поглощение ультразвуковых колебаний обеспечивается на резонансной частоте поглотителя 2.

Для настройки его в резонанс с падающими ультразвуковыми колебаниями необходимо отрегулировать толщину поглотителя 2.

Регулировка достигается взаимным смещением клиньев 3 и 4, перемещением поршня 9 по патрубку 8 с последующей фиксацией его положения, с помощью механического привода или другим пу. тем.

Испытания макетов предлагаемого изобретения показывают, что при определении распределения ультразвукового поля в воде резонансный поглотитель из плексигласа обеспечивает увеличение поглощения ультразвуковых колебаний на резонансной частоте в

5 раз по сравнению с поглощением вне резонанса.

При выполнении поглотителя а виде фторопластовой оболочки, запол. ненной уксусной кислотой, увеличение поглощения составляет около 3 раз.

Соответственно увеличивается чувст. вительность и разрешающая способность визуализатора.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить чувствительность и раэЗ5 решающую способность визуализации ультразвуковых полей.

Визуализатор ультразвукового поля, содержащий поглотитель ультра. звуковых колебаний с двумя плоскопа раллельмыми поверхностями, одна из

45 которых покрыта слоем температурочувствительных жидких кристаллов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности визуализатора за счет резонансного поглощения ультразвуковых колебаний, norлотитель выполнен с регулируемой резонансной частотой из материала с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивления контролируемой среды.

2.Визуализатор по п,1, о т л ич а ю шийся тем, что поглотиСоставитель 8. Черник

Редактор M. Голаковски Техред И. Гайду Корректор Г Режетник

Заказ 3926/39 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 е филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 9343 тель выполнен в виде двух встречно направленных клиньев с равными уг-.лами наклона, контактирующих наклонными поверхностями, и установленных с возможностью взаимного перемещения.

3. Визуализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что поглотитель выполнен в виде тонкостенной оболочки, заполненной поглощающей ультразвуковые колебания жидкостью.

4. Визуализатор no n.3, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен

55 4 соединенным с оболочкой патрубком с поршнем, а боковые стенки оболочки выполнены гофрированными.

5. Визуализатор по п.3, о т л ич а ю шийся тем, что он снаб" жен механическим приводом для регулирования толщины поглотителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "8ater1а1э Evaluat1оп", 1970, vol. 28, П 4, р,. 73-76.

2. Авторское свидетельство-СССР

"И 717646, кл. 6 01 N 29/В4, 1978 (прототип) .