Ультразвуковое устройство для последовательно-построчного контроля изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

<п1 466446

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.02.73 (21) 1883050/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет

Опубликовано 05.04,75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 27.06.75

51) Ц Кл. G 01п 29. 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Лг,то..> пзобие.-ения

В. Г. Щеропнский

»»»

Г

1 центральный научно-исследовательский институт гехнологнй машиностроения 1.-: --, k (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПОСТРОЧНОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ

Известно ультразвуковое устройство для последовательно-построчного контроля изделий, содержащее пьезоэлемент с двумя электродами на его противоположных сторонах и блок сканирования ультразвукового луча по изделию, Такое устройство недостаточно надежно при последовательно-построчном контроле качества изделий.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что блок сканирования выполнен в виде источника света, расположенного со стороны одного из электродов и установленного с возможностью его перемещения вдоль поверхности этого электрода, а последний — из фоточувствительного полупроводникового материала. Источник света может быть снабжен диафрагмой, обеспечивающей изменение ширины светового пучка и интенсивность по его сечению, Диафрагму целесообразно выполнить в виде двух коаксиальных пустотелых непрозрачных, установленных с возможностью поворота один относительно другого цилиндров с окнами в виде прорезей, шириной менее ширины пьезоэлемента. При этом одна прорезь выполнена по спирали, а вторая — вдоль образующей цилиндра.

Это отличие способствует повышению надежности последовательно-построчного ультразвукового контроля изделий.

Ка фиг. 1 изображено описываемое уст2 ройство в двух проекциях; на фиг. 2 — вариант выполнения блока сканирования и разрез по А — А.

Устройство содержит пьезоэлемент 1, кото*

5 рый имеет с одной стороны по всей площади металлический электрод 2, а с другой— электрод 3, выполненный из фоточувствительного полупроводникового материала, На поверхности электрода 3 для обеспечения элек10 трического соединения с ним размещен металлический электрод 4. Со стороны электрода 3 размещен блок сканирования в виде источника света 5 с диафрагмой 6. Источник света может перемещаться вдоль поверхности

15 пьезоэлемента 1.

Металлический электрод предназначен для съема и подачи сигнала на полупроводниковый электрод 3 и выполнен в виде металлической крупноячеистой сетки из микропрово20 да или в виде сплошной полоски по периферии пьезоэлемента (фиг. 1).

Конструкция металлического электрода и его расположение на пьезоэлементе обуславливаются необходимостью создания наимень25 шей электрической емкости между ним и пьезоэлементом.

Работает устройство следующим образом.

При освещении источником света 5 локального участка фоточувствительного электрода

30 3 он приобретает фотопроводимость и через

466446 металлический электрод 4 и соединительный провод 7 подключается к ультразвуковому дефектоскопу (не показанному на чертежах).

Таким образом, пьезоизлучателем и приемником является только освещенный участок пьезоэлемента. При перемещении блока сканирования вдоль поверхности пьезоэлемента обеспечивается последовательно-построчное прозвучивание изделия.

С целью регулирования диаграммы направленности источник света 5 снабжен диафрагменным устройством 6 с возможностью регулирования ширины пучка света и распределения интенсивности по его сечению. Изменение размеров светового пятна эквивалентно изменению размеров пьезоизлучателя.

В целях прозвучивания бегающим лучом значительной площади, например, для получения изображения дефектов, больших по размерам, чем ультразвуковой пучок, диафрагму выполняют из двух коаксиальных пустотелых непрозрачных цилиндров 8 и 9 (фиг. 2), имеющих окна для светового потока. Окна выполнены в виде прорезей шириной менее ширины пьезоэлемента. В одном из цилиндров прорезь выполнена в виде спирали 10, а во втором — по образующей цилиндра. Площадь освещенного пятна на пьезоэлементе и, следовательно, размеры пьезоизлучателя будут определяться размерами окна, полученного при совмещении прорезей.

При вращении цилиндров это пятно перемещается по всей площади пьезоэлемента, последовательно возбуждая каждый его участок. Соотношение скоростей вращения обоих цилиндров диафрагмы и ширины прорезей определяются требуемыми параметрами контроля. Пьезопластина может быть любой формы в зависимости от задач контроля: плоской, выпукло-вогнутой, цилиндрической и т. п.

В последнем случае устройство позволяет вести контроль под различными углами.

5 Предлагаемое устройство позволяет получить двухмерное ультразвуковое изображение дефекта, большую скорость сканирования и высокую чувствительность.

Предмет изобретения

1. Ультразвуковое устройство для последовательно-построчного контроля изделий, coI5 держащее пьезоэлемент с двумя электродами на его противоположных сторонах и блок сканирования ультразвукового луча по изделию, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, блок сканирования

20 выполнен в виде источника света, расположенного со стороны одного из электродов и установленного с возможностью его перемещения вдоль поверхности этого электрода, а последний — из фоточувствительного полу25 проводникового материала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник света снабжен диафрагмой, обеспечивающей изменение ширины светового пучка и интенсивности по его сечению.

30 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что диафрагма выполнена в виде двух коаксиальных пустотелых непрозрачных, установленных с возможностью поворота один относительно другого цилиндров с окнами в ви35 де прорезей, шириной менее ширины пьезоэлемента, при этом одна прорезь выполнена по спирали, а вторая — вдоль образующей цилиндра.

466446

А А О9в

/ !!!!!!!!1!!!!! ! (!!!!!! !!!!!!!

1 2

9 иг 2

Составитель Н. Бражников

Редактор В. Смирягина Техред Т. Курилко Корректор Л. Брахнина

Заказ 1434/9 Изд. ¹ 658 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2