Ультразвуковой искатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 589581

Сеюз Соеекюа

Соцетаюстюееттви

Реса убавив (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено1309.76 (21) 2403678/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

9 01 Н 29/04

Гватдаратвеииый камитет

Севвта ВЬиквтрвв СССР ав делам изобретений и вткрытий (5З) УДК 620.179.16 (088.8) (43) Опубликовано 2 01 8,Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 1301,78

A.B.Ìåäâåäåâ, В.Е.Городков, Т.Н.Рассудова и Ю.Я.Фирсов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ, ИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и . может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известно применение в качестве искателя преобразователя, содержащего пьезопластину и демпфер из трех акустических линий задержки (1).

Однако в нем не предусмотрена плав-, ная регулировка акустического сопротивления демпфера, что усложняет процесс изменения чувствительности искателя при контроле.

Известен также ультразвуковой искатель, содержащий корпус, расположенные внутри него протектор, пьезоэлемент и демпфер, прижимаемый к пье.зоэлементу крышкой. Изменение акустического сопротивления демпфера достигается путем использования намагни- 20 чивающего устройства и металлического наполнителя, введенного в материал демпфера (2 }.

Однако диапазон регулировки акустического сопротивления демпфера не- 25 велик, поскольку присутствие металлического наполнителя в демпфере делает его только частично магнитопроницаемым. Это ограничивает диапазон контролируемых изделий по толщине. . 30

Для устранения указанного недостатка предлагаемый ультразвуковой искатель снабжен размещенным между демпфером и крышкой дополнительным пьезоэлементом с электродами, предназна» ченными для подключения к источнику постоянного потенциала.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого ультразву кового искателя.

Он имеет корпус l внутри которого расположены протектор 2, активный пьезоэлемент 3, демпфер 4 и дополнительный пьезоэлемент 5 с элек-. тродами 6 и 7. Крышка 8 корпуса 1 прижимает демпфер 4 и пьезоэлемент 5 к активному пьезоэлементу 3. Демпфер 4 выполнен из материала с определенными демпфирующими свойствами, позволяющими ему поглощать ультразвуковые колебания от пьезоэлемента. Сигнал на активный пьезоэлемент поступает с дефектоскопа 9. Электрод 6 через регулятор 10 и переключатель полярности ll соединен с источником 12 постоянного высокого потенциала.

После включения дефектоскопа 9 определяют толщину изделия, например, по положению сигнала на экране дефектоскопа и s соответствии с толщиной

589581 устанавливают величину электрического поля между электродами 6, 7, используя для этого регулятор 10 и переключатель 11 полярности источника 12 постоянного высокого потенциала. При этом пьезоэлемент 5 окажется в электрическом поле и изменит свои геометрические размеры пропорционально величине напряженности последнего.

В результате изменяется давление на все элементы искателя, начиная от 10 крышки 8 корпуса 1, закрепленной без возможности перемещения, и кончая ра бочей поверхностью искателя — протектором 2. Изменение величины силы, действующей на демпфер 4, упором для 15 которого служит крышка 8, приводит к изменению акустического сопротивления демпфера, а следовательно, к изменению разрешающей способности и чувствительности искателя, 20

При контроле тонкостенных изделий, когда желательно повысить разрешающую. способность искателя, увеличивают напряженность электрического поля источника 12 с помощью регулятора 10, а полярность этого поля устанавливаю переключателем ll такой, чтобы геометрические размеры пьезоэлемента 5 увеличивались. При этом электрические сигналы от дефектоскопа 9, посылаемые на активный пьезоэлемент.3, превращаются в механические колебания малой длительности и уменьшенной мощности.

С увеличением толщины контролируе-, мого изделия, о чем судят по положе" нию на экране дефектоскопа сигнала от противоположной стенки изделия, уменьшают напряженность электрического поля, в котором находится пьезоэлемент

5. Геометрические размеры последнего уменьшаются, а следовательно, уменьшается. и давление демпфера 4 (нагруз ка) на активный пьезоэлемент 3. При этом возрастают длительность и амплитуда излучаемых пьезоэлементом 3 уль 45 тразвуковых колебаний, что повышает чувствительность дефектоскопа к де" фектам, расположенным на значительном расстоянии от искателя.

При контроле особо толстостенных изделий, когда чувствительность искателя к дефектам должна быть максимальна, а разрешающая способность не имеет существенного значения, с помощью переключателя 11 полярности электрического поля устанавливают направ ление последнего таким, чтобы при увеличении напряженности поля с помощью регулятора 10 геометрические размеры пьезоэлемента 5 уменьшались. При этом акустическое сопротивление становится еще меньше, а следовательно, возрастает мощность излучения ультразвуковых колебаний активным пьезоэлементом

3, что позволяет обнаруживать дефекты на значительном расстоянии от искателя.

Таким образом, описанный искатель может быть использован для контроля изделий с широким диапазоном по толщине, так как обеспечено необходимое изменение его чувствительности и разрешающей способности при плавной регулировке акустического сопротивления демпфера. Габариты и вес искателя не увеличиваются, поскольку источник постоянного потенциала не свя-. зан с ним жестко.

Формула изобретения ультразвуковой искатель, содержа» щий корпус, расположенные в нем протектор, пьезоэлемент и демпфер, прижимаемый к пьезоэлементу крышкой, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона контролиРуемых изделий по толщине,.он снабжен размещенным между демпфером и крышкой дополнительным пьезоэлементом с электродами, предназначенными для подключения к источнику постоянного во тенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 501349, кл. G 01 М 29/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 504150, кл. G 01 М 29/04, 1974.

589581

Составитель Г.Федоров

Редактор Г.Котельский Техред З.Фанта Ко екто С.Гарасиняк

Заказ 387/34 Тираж ФЮ Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4