Ультразвуковой раздельно-совмещенный искатель

 

Союз Советскии

С оцмалнстмчесимх

Республик (11) 60285О (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 07.08.74 (21) 2049385/25-28 с присоединением заявки ¹ 2453074/25-28 (23) ПРиоРитет 14.02,77 по н. 2 (43) Опубликовано15,04,78.Бюллетень № 14 (45} Дата опубликования описания 31.03,78 (51) И. Кл, (01 Н 29/04

Гасударстееииый комитет

Совета Миииотроа СССР оо делам иаооретеиий и открытий (оз) УД) 620.179..16 (088.8) (72) Автор изобретения

М. Э. Хургин (71) Заявитель (54} УЛЬТРАЗВУКОИЭ11 РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕШЕННЫЙ ИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля деталей в иммерсионном варианте с использованием поверхностных вопи. 5

Известен ультразвуковой раздельно-совмещенный искатель, содержащий пъезоэлементы и акустический экран между ними (1), Однако этот искатель обладает недостаточной помехоустойчивостью, связанной с отражени- о ем поверхностной волны от различных изгибов поверхности.

Известен также ультразвуковой раздельНо совмешенный искатель, содержашнй два пьезоэлемента, расположенный между ними 15 акустический экран и акустический ослабитель, установленный с рабочей стороны одного из пьезоэлементов (2j, Недостатком таких искателей является не20 равномерность выявляемости дефектов, расположенных HB различных расстояниях от акустического экрана, вследствие чего шаг и скоp0cTb сканирования Hp. могут оыть BI-.убраны большими, 25

С целью увеличетшя скорости контроля акустический ослабитель выполнен с переменным коэффициентом ослабления, изменяющимся от максймачьного значения в центральной части до минимального в периферийной,,Пля упро цения его наладки акусж|ческий ослабитель выполнен в виде проволочной сетки переменной густоты, Кроме того, с целью расширения диапазона контролируемых изделий, он снабжен дополнительным акустическим ослабитегем, установленным под вторым пьезоэлементом.

На чертеже изображен предлагаемый искатель.

Искатель состоит из корпуса 1, демпфера 2, пьезоэлементов 3 и 4, приклеенных к демпфэру, и акустического экрана 5, Со стороны пьезоэлемента 4, обрашейной к контролируемой детали 6, установлен акустический ослабитель, имеющий переменный коэффициент ослабления и изменяюшийся по опредегенному закону, В частном случае акустический ослабитель может быть выполнен в. виде проволочной сетки, состояшей из прово60 2850 лок 7-12, расположенных между рамками

13, 14, Кроме того, с целью расширения диапазона контролируемых изделий устанавливают дополниTelll bHblé ослаби Te Ib Boil BTopblM Hbeeoэлементом, При этом коэффициенты ослабления у ослабителей могут изменяться в перпендикулярных направлениях, В районе среднэй части пьезоэлемента густота сетки больше, а к его краям меньше, Электроды пьезо.10 элемента 3 подсоединены к генератору ультразвукового дефектоскопа, а пьезоэлемента

4 — к его приемнику, Искатель вместе с контролируемой деталью ломе|цен в иммерсионную жидкость и установлен под углом, обеспечиваюшнм возбуждение в контролируемой детали поверхностной ультразвуковой

Вол и ы1 p Qc пр Ос Tp BHRIQUle и с я по пе ре к ак у с ти— ческого экрана.

Пьезоэлемент 3 излучает в иммерсион- щ ную жидкость продольную ультразвуковую волну, На границе с контролируемой детальк она трансформируется в поверхностную волну.

После встречи с дефектом в контролируемой детали эта волна отразится от него назад, 25 и при своем распространении, за счет демпфирования иммерсионпой жидкостью, вновь трансфорл ируется в продольную волну в последней. Продольная волна проходит акустический ослабитель и попадает на приемный З0 пьезоэлемент 4, вызывая сигнал на экране дефектоскопа, пропорциональный суммарной интенсивности колебаний на пьезоэлемента.

Так как поверхностная волна в контролируемой детали, демпфируемой иммерсионной жидкостью, затухает при распространении, то интенсивность колебаний, воздействующих на приемный пьезоэлемент уменьшается с отделением дефекта от излучающего пьезоэлемента 3. Однако суммарная интенсивность0 колебаний на приемном пьезоэлементе в случае отсутствия акустического ослабителя по мере отделения дефекта, от акустического экрана сначала возрастает, а затем уменьц1 тся 3случ жепримеа45 емого устройства суммарная интенсивность колебаний на приемном пьезоэлементе с удалением дефекта от акустического экрана сначала также возрастает, однако, затем, лри соответствующем выборе густоты сетки ос- 50 лабителя, эта интенсивность может быть выдержана постоянной в некотором интервале расстояний дефекта от акустического экрана, Такая корректировка выявляемости позво- ляет увеличить шаг сканирования, если оно производится в плоскости акустического экрана, или скорость, если передвижение искателя производится поперек плоскости акустиюского экрана, а дефектоскоп имеет ограни60 ченную скоро ть срабатывания устройства автоматической сигнализации дефектов.

Повышения интервала равномерной выявляемости дефектов можно достигнуть профилированием ширины пьезоэлем.нта, Однако при этом интервал равномерной выявляемости дефектов в направлении плоскости акустического экрана окажется меньше, и в конечном итоге скорость контроля не увеличится.

Эффективность устройства будет больше, если площадь приемного пьезоэлемента прямоугольная, а в районе части пьезоэлемента у акустического экрана акустический ослабитель отсутствует (т, е, этот район пьезоэлемента свободен от проволок ослабителя),Тогда район равномерной выявляемости дефектов в направлении плоскости акустического экрана будет стабильным вдоль всей длины приемногО пьезоэлемента, напряжение на последнем при нахождении дефекта над границей акустического ослабителя будет максимальным, и должным выбором характера изменения коэффициента пропускания акустического ослабителя (определяемого густотой сетки) выявляемость дефектов может быть установлена постоянной на большой плошади района расположения их, Устройство позволяет весьма просто скорректировать изменение выявляемости дефектов, расположенных на различных расстояниях от акустического экрана, повысить шаг сканирования или его скорость, и в конечном итоге увеличить скорость контроля.

Фор мул а и зобре те ни я

1, Ультразвуковой рездельно-совмещенный искатель, содержащий два пьезоэлемента, расположенный между ними акустический экран и акустический ослабитель, установленный с рабочей стороны одного из пьезоэлементов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения скорости контроля, акустиHeñKí À Осл абитель выпОлнен с переменным коэффициентом ослабления, изменяющимся от максимального значения в центральной части до минимального в периферийной.

2, Искатель по п, 1 ° о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью упрощения его наладки акустический ослабитель выполнен в виде проволочной сетки переменной густоты.

3, Искатель по пп.1 и 2., о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых изделий, он снабжен дополнительным акустическим ослабите602850

Составитель Г, Федоров

Редактор Н. Аристова Техред А. Богдан Корректор С. Гарасипяк

Заказ 1840/40 Тираж 1112 Под пи оное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров С(.(:l по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4!5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, пем, установленным под вторым пьезоэлементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

N. 473947, (q 01 М 29104, 1973.

2, Мопйе 1 uctive Testing 1948, N 7,с. 5.