Ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь

 

Изoбpeteниe относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии различных материалов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости УЗ раздельно-совмещенного преобразователя за счет использования при приеме согласованной фильтрации возбуждаемых поверхностных УЗ-колебаний благодаря вьшолнению приемоизлучающих элементов в виде встречноштыревых дисперсионных линий задержки . УЗ раздельно-совмещенный преобра зователь содержит звукопровод и размещенные на нем приемоизлучающие элементы . Звукопровод выполнен из пьезоматериала в виде полого конуса. Элементы выполнены в виде встречно-штыревьк дисперсионных линий задержки, размещенных на звукопроводе, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента. 2 ил. 2 S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1I) 0852 А 1

А!) 4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895463/25-28 (22) 06.05.85 (46) 30.09.86. Бюл. Ф 36 (7!) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического. института АН УССР (72) В.В.Кошевой, С.А,Сорока, Е.В.Кривин и Н.М.Рекун (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 925422, кл. G 01 N 29/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 918844, кл. G 01 N 29/04, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии разЛичных материалов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости УЗ раздельно-совмещенного преобразователя за счет использования при приеме согласованной фильтрации возбуждаемых поверхностных УЗ-колебаний благодаря выполнению приемоизлучающих элементов в виде встречноштыревых дисперсионных линий задержки. УЗ раздельно-совмещенный преобра" зователь содерж т звукопровод и размещенные на нем приемоизлучающие элементы. Звукопровод выполнен из пьезоматериала в виде полого конуса. Элементы выполнены в виде встречно-штыревых дисперсионных линий задержки, размещенных на звукопроводе, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента. 2 ил.

1 12608

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии различных материалов. 5

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости УЗ раздельно-совмещенного (PC) преобразователя

sa счет использования при приеме согласованной фильтрации возбуждаемых поверхностных УЗ-колебаний.

На фиг.1 представлен общий вид ультразвукового PC-преобразователя с частичным вырезом; на фиг.2 — то же, разрез по оси. t5

УЗ PC-преобразователь содержит звукопровод 1 и размещенные на нем приемоизлучающие элементы 2 и 3. Звукопровод 1 выполнен из пьезоматериала в виде полого конуса. Пазы 4, вы- 20 полненные на наружной поверхности звукопровода 1 вдоль образующей конуса, разделяют звукопровод 1 на части по числу элементов 2 и 3. Глубина пазов 4 монотонно убывает от большего основания звукопровода 1 к меньшему и не превышает двух длин УЗ поверхностных волн, возбуждаемых в звукопроводе 1. Элементы 2 и 3 выполнены в виде встречно-штыревых диспер- 30 сионных линий задержки, размещенных на звукопроводе, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента 2 зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента 3.

Кроме того, УЗ РС-преобразователь содержит несущий болт 5, к которому крепится звукопровод 1, корпус 6, закрепленный на болте 5, и упорное кольцо 7,. установленное на корпусе 4О б таким образом, что из отверстия кольца 7 выступает вершина конуса звукопровода 1.

УЗ РС-преобразователь работает 45 следующим образом.

При помощи болта 5 преобразователь крепится к сканирующему механизму (не показан). Преобразователь подводится к контролируемому объекту

8 до его соприкосновения с выступающей из кольца 7 вершиной конуса звукопровода 1.

На излучающий элемент 3 подают короткий электрический импульс.

52 3

-На выходе встречно-штыревой дисперсионной линии задержки излучающего элемента 3 формируется распространяющийся по поверхности звукопровода 1 частотно-модулированный УЗ-импульс, характеристики которого (длительность, полоса частот и закон частотной модуляции) определяются тонологией линии задержки. Сформированный импульс поверхностных УЗ-колебаний достигает вершины звукопровода

1 и частично трансформируется в объемную волну, распространяющуюся в контролируемом объекте 8. При наличии в объекте 8 отражающих границ (не показаны) объемная волна из объекта попадает на вершину звукопровода 1, трансформируется в поверхностную и достигает встречно-штыревой дисперсионной линии задержки приемного элемента 2, где вновь преобразуется в электрический сигнал. Пазы 4 уменьшают взаимное влияние приемного и излучающего элементов 2 и З,а корпус 6 защищает звукопровод 1 от механических повреждений.

Согласованная фильтрация принимаемого сигнала обеспечивает оптимальное отношение сигнал — шум и, следовательно, соответствующую помехоустойчивость. Излучающий и приемный элементы взаимозаменяемы, так как при подаче возбуждающего импульса на приемный элемент формируется акустический сигнал, для которого излучающий элемент является согласованным фильтром.

Формула изобретения

Ультразвуковой раздельно.-совмещенный преобразователь, содержащий выполненный в виде полого конуса звукопровод и размещенные на нем приемоизлучающие элементы, а звукопровод разделен на части по числу элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, звукопровод выполнен из пьезоматериала„ элементы выполнены в виде встречно-штыревых дисперсионных линий задержки, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента.

1260852

Фиг. Г

Составитель В.Гондаревский

Редактор Л.Повхан Техред А.Кравчук- Корректор Е.Сирохмаи

Заказ 5224/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4