Ультразвуковой мозаичный преобразователь

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет уменьшения паразитных колебаний. В процессе контроля пара- - зитные продольные колебания, возникающие в пьезопластине 2, рабочая поверхность которой разделена канавками на п элементов мозаичной структуры с.изолированньми электродами 1 ji п распространяющиеся в направлении боковой поверхности крайних элементов 3, и 3 мозаичной структуры, гасятся с помощью дополнительных демпферов 7, и 7„, обхватьшающих боковую поверхность крайних элементов 3, и Зр мозаичной структуры и их электроды, и резисторов 8, и 8., шунтирующих соответственно электроды элементов 3, и 3, , причем рас- g стояния между изолированными электро г 4, ширина крайних дами 4 ,, элементов 3, и 3 и материал для выполнения дополнительных демпферов 7 и 7 выбраны из определенных условий , 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU,,1376Î41 (дП 4 С 01 N 29/04

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ !

Ра& ая поверх иост

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4053467/25-28 (22) 09 ° 04.86 (46) 23.02.88. Бюл. К- 7 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по раэрабстке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В.Д. Коряченко, Ю.А. Дружаев, И.И. Фак и А.А. Ткаченко (53) 620,179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 832452, кл. G 01 N 29/04, 1977.

Патент Австрии 11 - 529113, кл. A 61 В 10/00, 1978. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МОЗАИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет уменьшения паразитных колебаний. В процессе контроля пара зитные продольные колебания, возникающие в пьезопластине 2, рабочая поверхность которой разделена канавками íà и элементов мозаичной структуры с изолированными электродами

4 4 ..., 4„ и распространяющиеся

2 в направлении боковой поверхности крайних элементов 3„ и 3, мозаичной структуры, гасятся с помощью дополнительных демпферов 7, и 7„, обхватывающих боковую поверхность крайних элементов 3„ и 3 „ мозаичной структуры и их электроды, и резисторов 8, и 8» шунтирующих соответственно электроды элементов 3, и 3„, причем расстояния между иэолированнымн электродами 4 „ 4,9 ., 4пу ширина крайних элементов 3, и 3„ и материал для выполнения дополнительных демпферов

7„ и 7„ выбраны из определенных условий. 2 ил, 1 1376041 2

ЗО

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля листов сварных соединений, сосудов и труб большого диаметра.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет уменьшения паразитных колебаний.

На фиг. 1 изображен ультразвуковой1п мозаичный преобразователь, вид спереди в разрезе; на фиг. 2 — то же, вид сверху, Ультразвуковой мозаичный преобразователь содержит корпус 1, размещен- 15 ные в нем пьезоэлемент (пьезопластину) 2, рабочая поверхность которого разделена канавками (не показаны) на и элементов 3„, 3,..., 3 „ мозаичной структуры с расположенными на них 20 изолированными электродами 4„, 4,..., 4„, размещенный на нерабочей поверхности пьезонластины . 2 сплошной электрод 5, основной демпфер б, расположенный контактно к сплошному эле- 25 ктроду 5, дополнительные демпферы 7, и 7,, охватывающие боковую поверхность соответственно крайних элементов 3, и 3Ä 4„и4„, и резисторы 8, и 8„, шунтирующие соответственно электроды элементов

3„ и 3„ мозаичной структуры, причем расстояния между изолированными электродами 4„, 4... 4 „ i Hbi раами не более половины длины волны 35 ультразвуковых колебаний, ширина крайних элементов 3, и 3„ мозаичной структуры выбрана в 3-5 раз большей ширины средних элементов 3, 3 „ „, а дополнительные демпферы 7„ и 7„ выполнены из материала с акустическим сопротивлением, равным акустическому сопротивлению пьезоэлемента, и коэффициентом затухания не менее, чем в три раза большим коэффициента затухания основного пьезоэлемента.

Глубина канавок выбрана не меньшей ширины средних элементов 3

3„, мозаичной структуры.

Ультразвуковой мозаичный преобразователь работает следующим образом.

Рабочей поверхностью преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого изделия (не показано), смоченную контактной жидкостью, Подавая на электроды 4,, 4

4 сигналы от генератора ультразвуковых колебаний (не показан), сдвинутые относительно друг друга по фазе, возбуждают элементы 3„, 3,, 3 „ мозаичной структуры пьезопластины

2. При этом в контролируемом изделии формируется ультразвуковое поле, направленность и вид которого зависит от закона, в соответствии с которым возбуждают элементы мозаичной структуры. Можно, например, добиться фокусировки излучаемых ультразвуковых колебаний, По сигналам, принимаемым преобразователем из контролируемой зоны, определяют наличие дефекта и его параметры.

При таком возбуждении преобразователя помимо колебаний пьезопластины по толщине возникают паразитные продольные колебания, распространяющиеся в направлении, параллельном рабочей поверхности, которые гасятсядополнительными демпферами 7„ и 7„ и резисторами 8„ и 8„, что препятствует возникновению отраженных от боковой поверхности пьезоэлемента колебаний,, создающих шумовой фон.

Условия для выбора ширины крайних элементов мозаичной структуры и коэффициентов затухания дополнительных демпферов получены экспериментально.

Таким образом, предлагаемый ультразвуковой мозаичный преобразователь обладает более высокой чувствительностью за счет уменьшения паразитных колебаний.

Формула изобретения

Ультразвуковой мозаичный преобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем пьезопластину, по меньшей мере рабочая поверхность которой разделена канавками на и элементов мозаичной структуры с расположенными

"на них изолированными электродами, и основной демпфер, расположенный контактно к электроду нерабочей поверхности пьезоэлемента, расстояния между изолированными электродами выбраны равными не более половины длины -волны ультразвуковых колебаний„ отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет уменьшения паразитных колебаний, каждый крайний элемент мозаичной структуры снабжен дополнительным демпфером, охватывающим его боковую поверхность и электроды и выполненным из материала с акустическим сопротивлением, равным акусти1376041

Составитель М. Андреева

Техред И.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор Н. Бобкова

Заказ 786/45 Тираж 84? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ческому сопротивлению пьезопластины, и коэффициентом затухания, не менее чем в три раза большим коэффициента затухания основного демпфера, и шунтирующим его электроды резистором, величина сопротивления которого выбрана равной емкостному сопротивлению соответствующего элемента мозаичной структуры, а ширина крайних элементов

5 мозаичной структуры выбрана в 3-5 раз большей ширины средних элементов мозаичной структуры.