Акустический приемный преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- ,зовано для исследования и анализа маИзобретение относится к измеритель- - ной технике и может быть использовано для исследования и анализа материалов и изделий с помбщью звуковых и ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - снижение уровня ложных сигналов и повышение чувствительности . На чертеже показан акустический 1фиенньш: преобразователь, разрез. Акустический приемный преобразователь состоит из полого цилиндрического корпуса 1, помещенных в нем акустического волновода 2 и демпфера 3, между которьми закреплен пьезоэлектрический элемент 4. Со сторны торцовой поверхности волновода 2 в корпусе 1 закреплен шарик 5 с возможностью вращения. Торцовая поверхность волновода 2, .прилегающая к шарику, вьэтолнена сферической вогнутой с радиусом кривизтериалов и изделий с помощью звуковых и ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является снижение уровня ложных сигналов и повышение, чувствительности . Акустический приемньй преобразователь снабжен шариком, завальцованным в торце полого цилиндрического корпуса с возможностью вращения. Свободная торцовая поверхность волновода вьпюлнена сферически вогнутой с радиусом кривизны, равным радиусу шарика, внутренняя полость корпуса заполнена электронепроводящей кпнтакт-- ной жидкостью. 1 ил. ны, равным радиусу звукопроводящего шарика 5. Корпус 1 датчика заполнен электронепроводящей жидкостью 6, над которой образована подвижная пробка 7. Электрические сигналы снимаются с пьезоэлектрического элемента 4 через электропроводящий демпфер 3 посредств 1 коаксиального разъема 8. Ша .рик 5 имеет акустический контакт с исследуе 1ым твердым телом 9. При акустическом зо1здировании твердого тела 9 акустический приемный преобразователь перемещают по его поверхности . При этом свободно закрепленный в корпусе 1 шарик 5 катится по поверхности исследуемого твердого тела 9, Акустические волны из твердого тела 9, проходящие через шарик 5 и приемный волновод 2, преобразуются пьезоэлектрическим элементом 4 в электрические сигналы, снимаемые посредством коаксиального разъема 8. Электрои(М1роЮ 00 о о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ц0 4 С 01 Н 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3772904/25-63 (22) 17.07.84 (4б) 07.12.89. Бюл. Р 45 (71) Каунасский политехнический институт им. А. Снечкуса (72) С.И. Саяускас и В.С. Званорюс (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 794472, кл. G 01 М 29/04, 1979.. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ IIPHEMHbiH ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования и анализа маИзобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано для исследования и анализа материалов и изделий с помощью звуковых и ультразвуковых колебаний.

Цель и зо бр ет ения — с нижени е ур овня ложных сигналов и повышение чувствительности.

На чертеже. показан акустический приемный преобразователь, разрез.

Акустический приемный преобразователь состоит из полого цилиндрического корпуса 1, помещенных в нем акустического волновода 2 и демпфера 3, между которыми закреплен пьезоэлектрический элемент 4. Со сторны торцовой поверхности волновода 2 в корпусе 1 закреплен шарик 5 с возможностью вращения.

Торцовая поверхность волновода 2,, прилегающая к шарику, выполнена сфе рической вогйутой с радиусом иривизВзамен ранее изданного

„„Я0„„1228ОО9

2 териалов и изделии с помощью звуковых и ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является снижение уровня ложных сигналов и повышение, чувствительности. Акустический приемный преобразователь снабжен шариком, завальцованным в торце полого цилиндрического корпуса с возможностью вращения.

Свободная торцовая поверхность волновода выполнена сферически вогнутой с радиусом кривизны, равным радиусу шарика, внутренняя полость корпуса . заполнена электронепроводящей контакт- ной жидкостью. 1 ил.

Ъ ны, paBHbIM радиусу звукопроводяшего шарика 5. Корпус 1 датчика заполнен электронепроводящей жидкостью 6, над которой образована подвижная пробка

7. Электрические сигналы .снимаются с пьезоэлектрического элемента 4 че- Ю рез электропроводящий демпфер 3 пос- QO редством коаксиального разъема 8. Шарик 5 имеет акустический контакт с исследуемым твердым телом 9. Р

При акустическом зондировании твердого тела 9 акустический приемный преобразователь перемещают по его поверхности, При этом свободно закрепленный в корпусе 1 шарик 5 катится по поверхности исследуемого твердого тела 9, Акустические волны из твердого тела

9, проходящие через шарик 5 и прием— ный волновод 2, преобразуются пьезоэлектрическим элементом 4 в электрические сигналы, снимаемые посредством коаксиального разъема 8. Электр< н<. про1228009 водящая жидкость 6 заполняет зазор между шариком,5 и торцовой сферической поверхностью приемного волновода 2, обеспечивая тем самым акустический контакт между ними. При вращении шарика 5 смачивается также поверхность зондируемого твердого тела 9.

Это повышает надежность акустического контакта в зоне касания акустичес- 1п кого преобразователя с поверхностью исследуемого твердоrо тела 9. Для предотвращения вытекания жидкости 6 из корпуса ее динамическая вязкость выбрана в пределах (0,9-1,7) Н.с/м при температуре 293 К, а над нею образована подвижная пробка 7. Границы вязкости жидкости были установлены экспериментально, в качестве ее применяли касторовое масло.. Меняя температуру и тем самым меняя вязкость масла, установили, что минимальное значение вязкости, при которой жидкость еще удерживается в корпусе, равно 0,9 Н.с/м . Максимальная вязкость, при которой жидкость не проходит через зазор, образованный шариком

5 и корпусом 1, равна 1,7 Н.с/м ° Ввиду того, что шарик 5 соприкасается с поверхностью исследуемого твердого тела 9 небольшой зоной (при идеально равной и прочной поверхности - одной точкой), достигается высокая разрешающая способность, равная диаметру зоны касания, так как механическое демпфирование поверхности при этом минимально. Это обеспечивает высокую чувствительность акустического преобразователя при изменении акустически-, ми способами физико-механических свойств материалов, а также ультразвуковой дефектоскопии, Пробка 7 предотвращает образование воздушных прослоек в объеме жидкости

6.. Если же вязкость достаточно большая, а внутренний диаметр корпуса 1 достаточно небольшой, необходимость в ней может отпасть.

В процессе эксплуатации уровень жидкости 6 снижается, вместе с ним перемещается пробка 7. При уменьшении количества жидкости 6 меньше допустимого уровня ее количество может быть восстановлено. При качении шарика 5, контактирующего с жидкостью 6, обеспечивается смазка точки соприкосновения его с твердым телом 9, что повышает надежность акустического контакта между ними.

Формула, изобретения

Акустический приемный преобразователь, содержащий цилиндрический полый корпус, -находящиеся в акустическом контакте демпфер, пвезоэлемент и шарик- волновод, установленный в зауженной части корпуса с возможностью вращения, при этом пространство между шариком и корпусом заполнено контакт.ной жидкостью, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения уровня ложных сигналов и повышения чувствительности, между шариком волноводом и пьезоэлементом введен цилиндрический волновод, поверхность которого, обращенная к шарику, выпонена вогнутой с радиусом кривизны шарика.

1228009

Составитель Г. Воронская

Техред,Л.Сердюкова Корректор В, Кабаций

Редактор О. Филитова

Заказ 8255 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина-, 101