Искатель к дефектоскопу

 

ИСКАТЕЛЬ К ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий излучающую и приемную головки, каждая из которых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователем с согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной, отличающи, йся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности искателя, каждая головка снабжена звукорадиопрозрачной мембраной, установленной в основании корпуса, и второй электромагнитной антенной, отделенной от первой поглощающей нагрузкой , антенны расположены между звукорадиопрозрачной мембраной и согласующим слоем перпендикулярно оси пьезопреобразователя, согласующий слой вьтолнен четвертьволновым , а мембрана - в виде дифракционной решетки. (Л :i :$ ; S KSS8S jMK со м

„„Я0„„1147974 А

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.

4(51) G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3648017/25-28 (22) 05. 10. 83 (46) 30.03 ° 85. Бюл.Ð12 (72) В.И.Дивинский, В.A.Колясников, Е.А.Бабушкин, И.Н.Суменкова и В.A..Ïåïåëÿåâ (53) 620.179.16(088,8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 478243, кл. G 01 N 29/04, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

9 619851, кл.G 01 N 29/04, 1978 (прототип). (54) (57) ИСКАТЕЛЬ К ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий излучающую и приемную головки, каждая из которых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователем с согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной, о т л и ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности искателя, каждая головка снабжена звукорадиопрозрачной мембраной, установленной в основании корпуса, и второй электромагнитной антенной, отделенной от первой поглощающей нагрузкой, антенны расположены между звукорадиопрозрачной мембраной и согласующим слоем перпендикулярно оси пьезопреобразователя, согласующий слой выполнен четвертьволновым, а мембрана - в виде дифракционной решетки.

1147974

30

Поставленная цель достигается тем, что в искателе к дефектоскопу, содержащем излучающую и приемные головки, каждая из которых содержит корпус с установленными B нем пьезопреобразователем с согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной, каждая головка снабжена звукорадиопрозрачной мембраной, установленной в основании корпуса, и второй электромагнитной антенной, отделенной от первой поглощающей нагрузкой, антенны расположены между звукорадиопрозрачной мембраной и согласующим слоем перпендикулярно оси пьезопреобразователя, согласующий слой

60

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано при контроле слоистых материалов и изделий.

Известна искательная головка к дефектоскопу, содержащая ультразвуковой пьезопреобразователь,установленный с возможностью вращения вокруг своей оси протектор, закрепленный по перйметру пьезопреобразователя, и электромагнитную антенну, которая размещена над пьезопреобразователем (1) .

Недостатками этой искательной головки являются значительные дифракционные потери энергии электро- 15 магнитных волн в пьезокерамике и невозможность проведеяия непрерывного контроля при наличии на поверхности иэделия конструктивных элементов (кронштейнов, наплывов и 20 т.п.) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является искатель к дефектоскопу, содержащий излучаю- 25 щую и приемную головки, каждая из которых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователем с согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной f2) .

Недостатком данного искателя является невозможность контроля сложных полимерных композиций, а также изделий, имеющих на поверхности конструктивные выступы и технологические неровности, которые нарушают акустический контакт.Кроме того, такой искатель обладает низкой чувствительностью, обусловленной влиянием на электромаг- 40 нитную антенну согласующего слоя, расположенного между антенной и изделием.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет осуществления бесконтактного контроля и повышение чувствительности искателя. выполнен четвертьволновым, а мембрана — в виде дифракционной решетки.

На чертеже изображена схема искателя в составе комбинированного дефектоскопа.

Схема содержит источник 1 питания с подключенными к нему генератором 2 возбуждения ультразвуковых колебаний и генераторами 3 и 4 возбуждения электромагнитных колебаний, аттенюаторы 5 и 6, излучающую и приемную головки, которые состоят соответственно из корпусов 7 и

8, пьезопреобразователей 9 и 10, согласующих четвертьволновых слоев

11 и 12, передающих электромагнитных антенн 13 и 14,приемных электромагнитных антенн 15 и 16,поглощающих нагрузок 17 и 18 мембран, выполненных в виде дифракционных решеток

19 и 20, а также усилители 21 и

22 и регистрирующий прибор 23.

Устройство работает следующим образом.

Генератором 2 возбуждаются ультразвуковые колебания в пьезапреабразователе 9, а генератором 3 через аттенюатор 5 — электромагнитные колебания в передающей антенне 13.

Ультразвуковые сигналы, излучаемые пьезопреобразователем 9, через согласующий четвертьволновый слой ll дифракционную решетку 19 и воздушный промежуток вводятся нормально в изделие 24. Дифракционная решетка повышает эффективность ультразвукового преобразователя и одновременно формирует электромагнитный волновой пучок, направленный под углом к поверхности изделия.

Угол ввода электромагнитного пучка зависит от параметров дифракционной решетки (периода, ширины щелей), которые рассчитываются на определенную глубину контроля. В общем случае, когда требуется проводить зондирование по всей толщине слоя, частота генератора электромагнитных колебаний непрерывно изменяется в полосе, обеспечивающей отклонение луча в заданных пределах. !

Отраженный от дефектов и модулированный ими электромагнитный лучок принимается дифракционной решеткой

19, преобразуется в антенне 15 в электрический сигнал, который через усилитель 22 поступает на регистрирующий прибор 23. Для развязки передающей и приемной антенн друг от друга между ними введена поглощающая нагрузка 17. Ультразвуковые колебания, прошедшие изделие 24, воздушный промежуток, дифракционную решетку - б, четвертьволновой слой

12, принимаются с помощью пьезопреобразователч 10 и через усилитель

1147974

Составитель С.Волков

Редактор E.Êñï÷à Техред Т.Маточка Корректор М.Пожо

Заказ 1568/36 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий а>илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

21 поступают на регистрирук>щий прибор 23. Для контроля изделия с обратной стороны в приемной головке может быть использован электромагнитный канал, включающий источник

f питания, генератор 4 электромагнитных колебаний, аттенюатор 6, передающую антенну 14, дифракционную решетку 20,. приемную антенну

16, усилитель 22 и регистрирующий прибор 23.

Если в контролируемом изделии отсутствуют дефекты (инородные включения, расслоения и т.п.), то интенсивность и фаза прошедшего через изделие УЗ-сигнала и отраженного 15 электромагнитного сигнала неизменны.

Неоднородности материала изменяют эти параметры, Глубина залегания дефектов определяется по значению частоты генератора, соответствую щему экстремуму принятого электромагнитного сигнала.

В ряде случаев в зависимости от типа контролируемой композиции и

25 поставленной задаии возможны и другие варианты использования искателя.

Например", в одной из головок используется только УЗ-канал, электромагнитный отключен.

Или УЗ и электромагнитный каналы искателя работают в теневом режиме, при этом передающая антенна одной головки действует в паре с приемной антенной другой головки.

Таким образом, наличие в искателе согласующего четверть-волнового слоя и звукорадиопрозрачнай мембраны, выполненной в виде дифракционной решетки, позволяет осуществить ввод-прием ультразвука Г>есконтактным способом, что исключает зависимость результатов,цефектоскопии от качества акустического контакта и значительно расширяет применяемость искателя за счет возможности контроля изделий, имеющих на поверхности конструктивные выступы и технологические неровности.

Совмещение функций мембраны УЗ бесконтактного преобразователя и дифракционной решетки электромагнитных антенн в одном элементе искателя позволяет повысить и чувствительность электромагнитного канала за счет исключения промежуточных импедансных слоев между антеннами и изделием, рассеиваюших электромагнитное излучение.

Введение в приемную и излучающую головки второй электромагнитной антенны и расположение антенн перпендикулярно оси пьезопреобразователя под согласующим слоем позволяет реализовать зеркально-теневой метод электромагнитного контроля без изменений в расположении головок и тем самым определять глубину залегания дефектов.