Широкополосный ультразвуковой дефектоскоп

 

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные.импульсный генератор, широкополосные преобразователь и усилитель и индикатор, . отлич ающий с я тем, что, с целью упрощения его конструкции, широкополосный преобразователь выполнен в виде не менее трех пьезоэлементов , расположенных в одной плоскости, электрически соединенных параллельно и подобранных таким образом , что их амплитудно-частотные характеристики в области резонансных частот и их вторых гармоник перекрывают друг друга на уровне не ниже, чем 0,4, полностью перекрывая требуемый частотный диапазон дефектоскопа , в качестве широкополосного усилителя использован усилитель с регулируемой частотной характеристикой, обеспечивающей выравнивание частотной характеристики преобразователя, а длительность зондирующего импульса генератора выбрана из условия где -„- максимальная из 4ft ; ttm гпрезонансных частот используемых пьезоэлементов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) G 01 N 29/04

ОПИСАНИК ИЗОБРЕткниЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ плоскости, электрически соединенных параллельно и подобранных таким образом, что их амплитудно-частотные характеристики в области резонансных частот и их вторых гармоник пе рекрывают друг друга на уровне не ниже, чем 0,4, полностью перекрывая требуемый частотный диапазон дефектоскопа, в качестве широкополосного усилителя использован усилитель с регулируемой частотной характеристикой, обеспечивающей выравнивание частотной характеристики преобразователя, а длительность зондирующего импульса генератора выбрана из условия в 4 <, где У вЂ” максимальная иэ реэонайсных частот используемых пьезоэлементов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2985372/25-28 (22) 30 ° 09,80 (46.) 07.09.83. Бюл. Р 33 (72) Н.Т.Азаров и Г.Э.Ариевич (53) 620,179.16(088.8) (56) 1. Дефектоскопия 1978, Р 1р с,41-42 (прототип). (54) (57) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные импульсный генератор, широкополосные преобра« эователь и усилитель и.индикатор, о т л и ч а ю щ и и с н тем, что, с целью упрощения его конструкции, широкополосный преобразователь выполнен в виде не менее трех пьезоэлементов, расположенных в одной

l ,SU„„1040405 А

1040405

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии материалов и может быть использовано при ультразвуковом контроле сварных соединений, в частности спектральном анализе эхо-сигналов от дефектов. 5

Известен широкополосный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные импульсный генератор, широкополосные ripeобразователь и усилитель, а также индикатор.

Генератор содержит устройство формирования частотно-модулированйым импульсов ° Преобразователь выполнен в виде сферически вогнутого пьезоэлемента, изготавливающегося по специальной технологии(1 1.

К недостаткам дефектоскопа следует отнести сложность его конструкции из-за необходимости использова-. ния устройства формирования частотно«20 модулированных импульсов, а также трудоемкого и сложного в изготовлении сферически вогнутого преобразователя.

Цель изобретения — упрощение конструкции дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что в широкополосном ультраэву" ковом дефектоскопе, содержащем последовательно соединенные импульс- 30 ный генератор, широкополосные преобразователь и усилитель, а также индикатор, широкополосный преобразователь выполнен в виде не менее трех пьезоэлементов, расположенных 35 в одной плоскости, электрически соединенных параллельно и подобран-. ных таким образом, что их амплитудно-частотные характеристики в области резонансных частот и их вто- 40 рых гармоник перекрывают друг друга на уровне не ниже, чем 0,4, полностью перекрывая требуемый частотный диапазон дефектоскопа, в качестве широкополосного усилителя исполь- 4 зован усилитель с регулируемой частотной характеристикой, обеспечивающей выравнивание частотной характеристики преобразователя, а длительность зондирующего импульса „генератора выбрана из условия C qg где

fm — максимальная из резонансных частот используемых пьезоэлементов.

На фиг. 1 представлена блок-схема широкополосного ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 — 4 — амплитудночастотные характеристики (АХЧ) пьезоэлементов,генератора усилителя и суммарная электроакустического тракта дефектоскопа.

Широкополосный ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные импульсный генератор: 1, широкополосный преобразователь 2 из пьезоэлементов .3 — 5, широкополосный усилитель б и индикатор 7.

Дефектоскоп работает. следующим образом, Импульсный генератор 1 коротких импульсов, например, на лавинных транзисторах возбуждает широкополосный преобразователь 2, состоящий из, например, трех пьезоэлементов

3 — 5, расположенных в одной плоскости и электрически соединенных параллельно, причем для обеспечения возбуждения всех пьезоэлементов преобразователя длительность зондирующего импульса генератора 1 должна удовлетворять условию (, где и - максимальная из резонайс%ых частот j,f 2,f используемых пьезоэлемейтов. Для обеспечения равномерности электроакустического тракта дефектоскопа пьезоэлементы подбирают так, чтобы их АЧХ пересекались на уровне не ниже, чем 0,4, в области резонансных частот и их вторых гармоник. Широкополосный пре< образователь 2 излучает и принимает широкополосные ультразвуковые сигналы, которые усиливаются в широкополосном усилителе 6 с регулируемой

АЧХ, обеспечивающей выравнивание

АЧХ на высоких частотах, и подаются на индикатор 7. В силу того, что АЧХ пьезоэлементов широкополосного преобразователя, пересекаясь, перекрывают весь требуемый диапазон частот, а АЧХ широкополосного усилителя имеет подъем, выравнивающий АЧХ электроакустического тракта дефектоскопа, суммарная АЧХ (фиг. 4) дефектоскопа имеет в итоге удовлетворительную равномерность в выбранном диапазоне частот от f> до 2f1 (фиг. 2).

Такое выполнение широкополосного ультразвукового дефектоскопа при достаточной простоте конструкции позволяет с большой достоверностью и информативностью использовать метод ультразвуковой спектроскопии.

1 с," 7 4 f Ю. 7

©uz. Р

4 ./Р

1 8 Р 4 $8 7

0$

Z У W $ 8

@us. <

Составитель И. мурдашева

Редактор Л.Пчелииская Техред H,éåòåëåâà Корректор О.Тигор

Эаказ 6921/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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