Ультразвуковой искатель для контроля горячего металла

 

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИСКАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГОРЯЧЕГО МЕТАЛЛА, содержащий пьезоэлемент и соединенный с ним звукопровод, о т л и ч а rota и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля, эвукопровбд выполнен в ви де цилиндра, один торец которого соединен с пьезоэлементом, и усечен него конуса, сопряженного меньшим ванием с другим торцом цилиндра, змеры звукопровода выбраны из вия D-d п / t -V(

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

0Ю (И) 3(59 G 01 и 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ длина волны ультразвука в контролируемом металле,. глубина контролируемого слоя металла . агса!п 1,22 у-, высота цилиндра, LgL 0 высота усеченного конуса;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3366691/25-28

1(22) 11 ° 12.81 (46) 07 ° 04.83. Бюл. 9 13 (72) В. М. Лаптух и Т, М. Орлова (71) Всесоюзный дваждЫ ордена Трудо» вого красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Патент СИЩ В 3512400, кл. 73-67. 5, . 1970.

2. "Дефектоскопия", 1979, Р 5, с 52-59 (прототип) (54)(57) 1, УЛЬТРАЗВУКОВОИ ИСКАТЕЛЬ

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГОРЯЧЕГО METARlIA содержащий пьезоэлемент и соединенный с ним звукопровод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля, эвукопровод выполнен в виде цилиндра, один торец которого соединен с пьезоэлементом, и усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием с другим торцом цилиндра,,а размеры звукопровода выбраны из условия

4.„0d,! Нн + г V Л,аЖ, где d - диаметр пьезоэлемента и цилиндра, Ц». длина войны ультразвука в материале звукопровода " диаметр рабочей поверхности усеченного конуса.

1010552

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь эовано при контроле горячего металла.

Известен ультразвуковой искатель для контроля горячего металла, содер- 5 жащий акустически соединенные пьезо. элемент и эвукопровод (1).

Недостатком указанного искателя является отсутствие возможности контроля тонкостенных иэделий, обуслов- 10 ленное большим весом звукопровода.

Наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковой искатель для контроля горячего металла, содержащий пьезоэлемент и соединенный с 15 ним звукопровод (2).

Эвукопровод в этом искателе выполнен цилиндрическим.

Недостатком известного искателя является отсутствие возможности конт- 0 роля тонкостенных изделий, обусловленное весом звукопровода.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковом искателе для контроля горячего металла, содержащемпьезоэлемемнт и соединенный с ним звукопровод, последний выполнен в виде цилиндра, один торец которого соединен с пьезоэлементом, и усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием с другим торцом цилиндра, а размеры звукопровода выбраны из условия

d D-d,, 4kH

35 . Т„ а Мууга (5,ДГ" Т)

На фиг. 1 изображена принципиальная схема ультразвукового искателя, на фиг. 2 - то же, в звукопроводе которого сделана выемка на фиг. 3 то же, в звукопроводе которого выполнена выемка заполненная материалом, скорость распространения ультразвука в котором выбрана меньше скорости распространения ультразвука в .звукопроводе.

Ультразвуковой искатель для конт-. роля горячего металла содержит соединенные между собой пьезоэлемент 1, звукопровод 2 и материал 3, расположенный в выемке звукопровода 2.

Ультразвуковой искатель работает следующим образом.

Располагают искатель на контроли.руемом изделии 4. Подают от генератора (не показан) электрический импульс на пьезоэлемент, который преобразуется в нем.в акустической импульс, который распространяется в эвукопроводе 2 и попадает в изделие 4.

Отраженные от дна иэделия и от дефекта акустические сигналы поступают через звукопровод 2 на пьезоэлемент

1 и далее на регистратор (не показан) дефектов.

Для снижения ложных сигналов, образованных объемной реверберацией

40 ллН

50 высОта цилиндра, 2. Ультразвуковой искатель по п. 1, отличающийся тем, что в рабочей поверхности усеченно-. го конуса выполнена концентрическая выемка, угол наклона касательНой к образующей боковой поверхности которой не превышает угла наклона образующей усеченного конуса. где d - диаметр пьезоэлемента и цилиндра; длина волны ультразвука в материале звукопровода, длина волны ультразвука в контролируемом металле; глубина контролируемого слоя металла;

arcsin 1,22Л

3. Ультразвуковой искатель по пп. 1 и 2, отличающий с я тем, что выемка выполнена по всей плошади рабочей поверхности усеченного конуса и заполнена материалом, скорость распространения ультразвука в котором выбрана меньше скорости распространения ультразвука в звукопроводе.

L - высота усеченного конуса;

0 — диаметр рабочей поверхности усеченного конуса.

Кроме того, в рабочей поверхности усеченного конуса выполнена концентрическая выемка, угл наклона касательной к образующей боковой поверхности которой не превыаает угла наклона образующей усеченного конуса.

Причем выемка выполнена по всей площади рабочей поверхности усеченного конуса и заполнена материалом, скорость распространения ультразвука в котором выбрана меньше скорости распространения ультразвука в звукопроводе.

1010552 в звукопроводе 2, может быть использован Раздельно совмещенный искатель с двумя эвукопроводами 2 °

Для сужения диаграммы направленности в дальней зоне волнового поля, формируемого звукопроводом 2 в контролируемом изделии 4, на контактирующем с ним основании звукопровода 2 выполняют центральную выемку с мень.шим диаметром, чем диаметр основания эвукопровода 2, а угол наклона . касательной к образующей боковой по. верхности выемки не превышает угол наклона образующей усеченного конуса звукопровода 2.

ВНИИПИ Заказ 2480/34

Тираж 871 Подписное

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

Узкая объемная .диаграмма направленности акустического поля, формируемого звукопроводом 2, достигается также выполнением по всей рабочей поверхности звукопровода 2 выемки, 5 симметричной относительно оси эвукопровода 2, и заполнением этой выемки материалом 3, скорость распро" странения ультразвука в котором выбрана меньше скорости распростраие30 ния ультразвука в эвукопроводе 2.

Таким образом, благодаря выполнению звукопровода в виде цилиндра и усеченного конуса с выемкой раавиряются технологические возможности

15 контроля °