Раздельно-совмещенный ультразвуковой искатель для контроля нагретого металла

 

ОП ИСАНИЕ изовеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетсиик

Социапистичесиик рвс ублии

< >Э570Э5 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 16.01.79 (21) 2713338/25-28 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования онисани» 07.09.82 (51)М. Кл..

С 01 N 29/04

9еумраееавй кенетет

CCCP ае делеи юееретеекв в етервпвФ (53) УДК620.179.. 16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Лантух, В. С, Гребенник и М, 3. Тайц

1 1, Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного . Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ИСКАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРЕТОГО

МЕТАЛЛА!

Изобретение относится к нераэрушаюшему контрошо и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии для контроля горячего металла.

Известен искатель; содержаший две

5 жестко связанные призмы с пьеэоэпемен. тами 113.

Недостатком этого искателя является малый диапазон углов ввода ультразвука 10 в иэделие, обусловленный конструктивным выполнением призм и пьезоэлементов.

Наиболее близким по технической сущ. ности к изобретению является раздельно- 5 совмешенный ультразвуковой искатель дпя конероля нагретого металла, содержаший жестко связанные между собой стержневые эвукопроводы, размешенные на их тор цах иэлучаюший. и приемный дисковые пьеЫ зоэпементы и связанные с ними соответственно, генератор и регистратор f2/

Недостатком этого ультразвукового устройства является его громоздкость, слабая термоизопяцня пьезоэлементов при контроле горячего метапы и низкая помехоэашишеHHoctb, обусловленные соответственно прямолинейностью упьтрязвукопроводов, близким расположением пьезопластин к поверхности r.орячего метя тла и отсутствием защиты против помех, 0епь изобретения - раса;иренин технологических воэможностей контроля и повышение помехозашишенностп разде нь совмешенного ультразвукового иска геля.

- о, Зта цель достигается тем, что каждый стержневой звукопровод выполнен в виде части кольца, рабочий конец .которого образован сечениями двух взаимно перпендикулярных плоскостей, первая иэ которых касательна к внутренней окружности кбльца, а вторая расположена на расстоянии, равном толшине кольца, от точки пересечения внешней окружности копьца спервой плоскостью,,ось каждого дискового пьезоэлемента удалена от внешней окружности кольца на расстояние, равное

3 957095 ультразвуковой волны в материале зву- вой,искатель дпя контроля нагретого мекопровода. Звукопроводы 1 и 2 можно талпа, содержащий жестко связанные Мехсрасполагать в одном направлении друг за ду собой стержневые звукопроводы, раэйругом в вертикальной плоскости, совпа- мещенные на их торцах излучающий и придающей с плоскостями их продольных се- емный дисковые пьезоэлементы и связан45 чений, а также в вертикальных плоскос- ные с ними соответственно генератор и тях, находящихся пой опрейепенным углом регистратор, отличающийся друг к другу, которые совпадают с соот- тем, что, с целью повышения его помеветствуюшими пройольными сечениями зву хоэащищенности и расширения технологикопроводов. 0 ческих возможностей контроля, каждый

Искатель работает следующим образом. стержневой звукопровой выполнен в виде

Устанавливают раздельно-совмещенный части кольца, рабочий конец которого обультразвуковой искатель на контролируе- разован сечениями двух взаимно перпенмое изделие. Излучающий дисковый пье- йикупярных плоскостей, первая из которых зоэлемент 3 преобразует электрические касательна к внутренней окружности кольимпульсы генератора 5 в акустические, ца, .а вторая расположена на расстоянии, которые распространяются вдоль наруж- равном толщине кольца, от точки пересеной поверхности стержневого эвукопрово- чения внешней окружности кольца с пер- .

Радиусу дискового пьеэоэпемента, а раз- да 1.в виде поверхностной волны. На рал еры кольца выбраны иэ условия бочем конце стержневого звукопровойа 1

Ь поверхностная волна преобразуется в пропри ъ, 4- Sin 4 < йопьную, которая распространяется пой

s угломс, с,„в контролируемом иэделии 7, где h - толщина кольца;,Балее продольная волна отражается от

- P < вн -" окружности копь деф кта 8 и поступает на рабочий конец ца; стержневого звуколровода 2 также под е

- йлина внешней окРУжности стеРж- углом сСто „,гйе она преобразуется в поневого звукопровода; 10 верхностную и распространяется вдоль нас тцх максимальный Угол ВаоАа Упь ружной поверхности эвукопровода 2. Пораэвука в металл. верхностная волна преобразуется приемНа чеРтеже показана принципиальнаЯ ным йисковым пьезоэлементом 4 в элексхема раздельно-совмещенного ультраэву- трические колебания, которые фиксируюткового искателя. 15 ся регистратором 6. С помощью регистУпьтразвуковой искатель содержит ратора 6 определяют дефектность иэдежостко связанные между собой стержне- лия 7. вые звукопроводы 1 и 2, размещенные При образовании ложных ультразвукона их торцах излучающий 3 и приемный вых сигналов в звукопроводе 1 большая

4 дисковые пьезоэлементы и связанные 20 их часть попадает на вторую из вэаимпо с ними соответственно генератор 5 и Ре- перпендикулярных плоскостей рабочего гистратор 6. Кроме того, он сойержит конца эвукопровода .1 и рассеивается на контролируемое иэделие 7 и дефектом 8. ней, т.е. ложные сигналы на звукопро« i из с звУжпроодов 2 „„,, „, К „„„„е„„„ф, и 2 выполнен в виде части кольца, Рабо- 2,звукопроводов 1 и 2 обеспе вает меньшие чий коне котоРого образован сечениЯми горизонтальные габариты разде н о двУх взаимно пеРпендикупЯРных плоскос- мещенного ультразвукового искателя, а тей, перваЯ из котоРых касательна к внУт- также лучшую термоиэоляцию дисковых

Ренней окРУжности кольца, а втоРаЯ Рас- пьезоэлементов 3 и 4 от поверхности гоположена на рассто ни,р положена на асстоянии, равном толщине

30 рячего металла изделия 7, кольца Q от точки пересечения внешней ок1 Таким образом, благодаря конструктивжности кольца с первой плоскостью. Ось ному исполнению эвукопроводов и размекаждого дискового пьеэоэ пемента удалена шению дисковых пьезоэлементов достигаот внешней окружности кольца, на расстоется расширение технологических возможяние, равное радиусу дискового пьезоэпе3> ностей контроля и повышение ломехаэашимента, а размеры кольца выбраны из условия (1), Поперечное сечение ультразвукопрово,да может иметь любую форму, но ширина Ф о р м у п,а и з о 6 р е т е н и я звукопроводов выбирается иэ условия tt) $ Л,rAe А - длина поверхностной 0 Раздельно-совмещенный упьтразвуко40

957095

S вой плоскостью, ось каждого дискового пьеэоэпемента удалена от внешней окружности копьца на расстояние, равное радиусу дискового пьезоэлемента, а раэмеpbl кольца выбраны из усповия пе Е»К, - sitl îiwelk

rae O — толшина копьца; R — радиус внешней окружности копьца

0 «дпина внешней окружности стержневого звукопровода;

- максимапьный угол ввода упьтmax. раэвука в металл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

М 492799, кп. 5 01 и 29/04, 1976.

10 2. Патент США N 3512400, кп. 73-67.5, 1970 (прототип).

Составитепь P. Восканян

Редактор Н. Рогупич Техред M. Надь Корректор М. Коста

Заказ 6589/32 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП "Патент», г. Ужгород, уп. Проектная, 4