Ультразвуковой преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ -868577

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Респубпик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 210180 (21) 2873376/25-28 Р )М. ИЛ.

G 01 и 29/04 с присоединением заявим Н9 (23) Приоритет

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретенн4 н открмтн4

Опубликовано 300981. Бюллетень Н9 36

Дата опубликования описания 3009В1 (53) УДК 620.179.16 (088. 83 (72) Автор изобретения

Е.В.Несмашный (71) Заявитель (54 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества изделий.

Известны устройства для ультра- . звукового контроля, содержащие пьеэопластину, демпфер и конечное число переходных акустических слоев и линий задержки между пьезопластиной и рабочей поверхностью преобразователя, которые плотно соединяются друг с другом и закрепляются в корпусе $1). недостаток подобных устройств за- 1з ключается в том, что расхождение пучка ультразвуковых волн приводит . к объемной реверберации ультразвука в изделии и в самом преобразователе, появляющейся как эа счет отражений пучка, так и эа счет возбуждения и отражений различных типов н форм колебаний.

Известен ультразвуковой преобразователь, состоящий из пьезопластины и акустической линзы, создающую клин под пьезопластнной, причем одной стороной клин контактирует с пьезопластиной, а другой — с поверхностью изделия (21. 30

Однако такое устройство имеет высокий уровень шумов на входе, причиной которых являются объемная н структурная реверберация сигналов в акустической призме н s изделии.

Цель изобретения — повиаение помехоустойчивости и увеличение чувствительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен трансформатором типов волн с рабочей поверхностью, ориентированной относительно пьезопластины под углом возбуждения поверхностных волн.

Акустическая призма разделена звукоизолятором на две части, а в трансформаторе выполнен звукоизолирующий надрез, расположенный от рабочей поверхности не менее чем на одну длину поверхностной волны. На чертеже схематично изображен ультразвуковой преобразователь, работающий как прямой искатель при эхо-методе.

Пуиктирньвни стрелками обозначены сигналы структурной реверберации, сплошными — центральный локацнонный путь в режимах излучения и приема, штрих-пунктирными — сигналы отраженных объемных волн.

868577

Преобразователь состоит иэ пьезопластины 1, части призмы 2, примы" кающей к пьезопластине, трансформатора 3 типов волн, звукоизолятора

4, эвукоизолирующего надреза 5 и части призмы 6, примыкающей к иэделию 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Пьезопластина 1 излучает пучок ,объемных волн в призму 2 под углом возбуждения поверхностной волны в трансформаторе 3. Далее поверхностная волна распространяется по рабочей поверхности трансформатора 3 и излучается в призму 6 и далее в изделие. В иэделии волна отражается от дефекта 8, а также от поверхностей изделия и границ кристаллов в материале и возвращается к преобразователю. Трансформатор допускает только такой локационный путь импульсов, который приближается к лучевому пути>определяемому законами отражения и преломления плоских волн на границах раздела сред.

Высокая угловая избирательность возбуждения поверхностных волн существенно снижает уровень объемных и структурных помех, поступающих иэ иэделия, поскольку в призму 2, при.мыкающую к пьеэопластине, могут попасть лишь помехи, направление распространения которых совпадает с направлением локационного пути с отклонением, не более 5-10 . Поле этих помех является ненаправленным и вероятность их проникновения к пьеэопластине невелика. В качестве трансформатора используется любое твердое тело, в котором на границе раздела с призмой возникает поверхностная волна.

В трансформаторе звукоизолирующий надрез 5 выполнен таким образом, что толщина подповерхностного слоя на рабочей поверхности трансформатора больше длины поперечной волны в срезе и не содержит неоднородностей во избежание существенного отражения поверхностной волны. Звукоизолятор 4 делит призму на две части и не пропускает отраженные объемные волны в призму 6, примыкающую к изделию 7.

Преобразователь эффективен в качестве приемника сигналов акустической эмиссии, поскольку соответствующим выбором угла наклона рабочей поверхности трансформатора можно выделить один тип принимаемых волн (например поверхностных) иэ смежного общего сигнала акустической эмиссии.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой преобразователь, Zp состоящий иэ пьезопластины и акустической линзы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и увеличения чувствительности контроля, преобразователь снабжен трансформатором типов волн с рабочей поверхностью, ориентированной относительно пьеэопластины под углом возбуждения поверхностных волн.

2. Ультразвуковой преобраэоваЗО тель по п.1, отличающийся тем, что акустическая призма разделена эвукоизолятором на две части, а в трансформаторе выполнен эвукоизолирующий надрез, расположенный от

35 его раьочеи поверхности не менее чем на одну длину поверхностной волны °

Источники информации, 4р принятые во внимание при экспертизе

1. Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. 1967, с. 122-124

2. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. 1965, с. 203-209 (прототип).

868577

Составитель Н. Слюсаренко

Техред T. Маточка Корректор С. Шекмар

Редактор М.Янович

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

Закаэ 8313/62 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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