Ультразвуковой излучатель для капиллярной дефектоскопии

 

Изобретение касается неразрушающего контроля с использованием ультразвуковых колебаний, в частности щ к капиллярной дефектоскопии. Целью изобретения является повьшение надежности контроля и экономичности за счет оптимизации режима подачи дефектоскопического материала к контролируемому участку изделия. Сущность изобретения состоит в том, что в концентраторе-звукопроводе 3, связанном с электроакустическим преобразователем 2, выполнен осевой канал 5, в котором установлен пакет 4 капилляров. Дефектоскопический материал подается через пакет 4 капилляров к месту контроля только при амплитуде колебаний, обеспечивающей режим ультразвукового капиллярного эффекта. Если по какимлибо причинам амплитуда колебаний С/) уменьшается ниже требуемой, подача с: дефектоскопического материала автоматически прекращается. 1 ил. ю о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

091 (11) 1 11 4 G 01 N 29/04

4 1

1;й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А В ГОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3911431/25-28 (22) 06.06.85 (46) 23. 11.86. Бюл. У- 43 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) Н.В.Дежкунов (53) 620.179.16(088.8) (56) Прохоренко П.П., Дежкунов Н.В. и Коновалов Г.Е. Ультразвуковой капиллярный эффект. — Минск: Наука и техника, 1981, с. 107.

Источники мощного ультразвука./

Под ред. Л.Д.Розенберга. — М: Наука, 1967, с. 231-234. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ

КАПИЛЛЯРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля с использованием ультразвуковых колебаний, в частности к капиллярной дефектоскопии. Целью изобретения является повьппение надежности контроля и экономичности за

3 счет оптимизации режима подачи дефектоскопического материала к контролируемому участку изделия. Сущность изобретения состоит в том, что в концентраторе-звукопроводе 3, связанном с электроакустическим преобразователем 2, выполнен осевой канал 5, в котором установлен пакет 4 капилляров.

Дефектоскопический материал подается через пакет 4 капилляров к месту контроля только при амплитуде колебаний, обеспечивающей режим ультразвукового капиллярного эффекта. Если по какимлибо причинам амплитуда колебаний уменьшается ниже требуемой, подача дефектоскопического материала автоматически прекращается. 1 ил.

1272220

Изобретение относится к неразрушающему контролю;с использованием ультразвуковых колебаний, в частности к капиллярней дефектоскопии.

Цель изобретения — повышение надежности контроля и экономичности за счет оптимизации режима подачи дефектоскопического материала к контролируемому участку изделия.

На чертеже схематически изображен ультразвуковой излучатель для капил.лярной дефектоскопии.

Ультразвуковой излучатель содержит корпус 1, установленный в корпусе 1

1 электроакустический преобразователь

2 и концентратор-звуковод 3, смонтированный на корпусе 1 и акустически связанный с электроакустическим преобразователем 2, и пакет 4 капилляров. Концентратор-звуковод 3 выполнен с осевым каналом 5, в котором установлен пакет 4 капилляров с зазорами:

6 и 7 между их торцовыми поверхностями и торцовыми поверхностями концентратора-звуковода 3, а входное и выходное сечения концентратора-звукопровода выбраны из условия увеличения амплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводе в 1-3,5 раза. Зазор 6 между одним торцом пакета капилляров и торцом онцентратора-звукопровода 3, связанного с электроакустическим преобразователем 2, выполнен равным 0,050,07 мм, а зазор между другими торцами пакета капилляров и концентраторазвукопровода 3 — не менее 15-20 мм.

Кроме того, излучатель содержит электрические выводы 8 и 9 электроакустического преобразователя 2, клапан 10 для заливки в корпус 1 жидкого дефектоскопического материала, уплотнительное кольцо 11 и контролируемый объект 12.

Ультразвуковой излучатель работает. следующим образом, Через клапан 10 корпус 1 заполняется жидким дефектоскопическим материалом (например, очищающей жидкостью или пенетрантом). При контроле потолочных участков изделия (как показано на чертеже) жидкость по капиллярам 4 не поднимается и не поступает к месту контроля. При обратном положении излучателя (контролируемый, объект 12 внизу, излучатель вверху) жидкость удерживается капиллярными силами и также не поступает к.месту контроля.

1О

30.

31

Переменным напряжением ультразвуковой частоты через выводы 8 и 9 возбуждают ультразвуковые колебания в электроакустическом преобразователе

2 и концентраторе-звукопроводе 3 с амплитудой ЗА или более, где А — амплитуда, соответствующая порогу кавитации в дефектоскопической жидкости. При этом возникает ультразвуковой капиллярный эффект, под действием которого жидкость поднимается по пакету 4 капилляров и подается в зазор

7 между контролируемым изделием 12 и излучающей поверхностью концентратора-звукопровода 3, Соотношение входного и выходного сечений концентратора-звукопровода 3 выбрано таким образом, что амплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводе увеличиваются в 1-3,5 раза, Поэтому, если на входе звукопровода-концентратора 3 обеспечивается режим ультразвукового капиллярного эффекта, он заведомо обеспечивается также на выходе волновода и на его излучающей поверхности. 3а счет ультразвукового капиллярного эффекта рабочая жидкость (пенетрант или очищающий состав) проникает в несплошности и далее реализуется способ капиллярной дефектоскопии.

Таким образом, в предлагаемом устройстве жидкость подается к месту контроля только в том случае, если амплитуда колебаний излучающей поверхности обеспечивает режим ультразвукового капиллярного эффекта. При уменьшении расстояния между пакетом

4 и капилляром и электроакустическим излучателем 2 результирующее давление, вызывающее прокачивание жидкости через пакет 4 капилляров под действием ультразвука, растет. Однако при слишком малых зазорах растет гидродинами- ческое сопротивление, что затрудняет подачу жидкости к каналам капилляров и приводит в целом к снижению эффекта. Как показывают эксперименты, оптимальная величина зазора находится в диапазоне 0 05-0,07 мм.

Чтобы предотвратить возникновение

I обратного потока жидкости (в сторону контролируемого участка за счет уль" тразвукового капиллярного эффекта на другом торце пакета 4 капилляров), последний должен быть удален на расстояние не менее 15-20 мм от излучаю1272

Составитель Г.Максимочкин

Техред Л.Сердюкова Корректор. Л.Патай

Редактор A.Êîçîðèç

Заказ 6332/42 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 щей поверхности звукопровода-концен/ тратора 3.

Для проверки эффективности изобретения изготовлен излучатель на базе серийного преобразователя к диспергаэ тору УЗДН-1 с рабочей частотой

21,7 кГц. Входной диаметр волнавода

60 мм, а выходной 21,2 мм. Амплитуда колебаний на выходе в среднем превышает амплитуду на входе в 2,2 раза.

Диаметр осевого канала 8 мм. Пакет капилляров набран из стеклянных капилляров внутренним диаметром 0,7 мм.

Пакет капилляров выполнен короче волновода на 20 мм и прикреплен в осевом канале через резиновую прокладку таким образом, что его торец находится на расстоянии 0,5 мм от преобразователя. При этом другой торец находится

20 на расстоянии 19,5 мм от излучающей поверхности волновода.

При испытаниях вместо резинового ограничителя 11 крепится сосуд, в ко-д тором размещается образец с дефектами. Проведенные испытания показали, что жидкость подается к месту контропя только при амплитуде большей ЗА, когда на излучающей поверхности пред- о лагаемого устройства заведомо реали220 4 зуется режим ультразвукового капиллярного эффекта. Если по каким-либо причинам амплитуда уменьшается ниже требуемой, подача жидкости автоматически прекращается, что приводит к экономии и повышает надежность контроля.

Формула изобретения

Ультразвуковой излучатель для капиллярной дефектоскопии, содержащий корпус, установленный в корпусе электроакустический преобразователь, и концентратор-звукопровод, смонтированный на корпусе и акустически связанный .с электроакустическим преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, он снабжен пакетом капилляров,, концентратор-звукопровод. выполнен с осевым каналом, в котором установлен пакет капилляров с зазорами между их торцовыми поверхностями и торцовыми поверхностями концентратора-звукопровода, а входное и выходное сечения концентраторазвукопровода выбраны из условия уве i личения амплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводе в 1-3,5 раза.