Преобразователь ультразвуковых волн для контроля качества изделий
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОШ ОС ВОЛН ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА .ИЗДБШЙ , соде ржащий пьеэоэлёмент в виде усеченного полого конуса и электроды. нанесенные на поверхности последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля , он снабжен волноводом, расположенным во внутреннем объеме усеченного полого конуса, электроды нанесены на. всей внутренней и внешней поверхностях усеченного полого конуса, а угол 9р образующей усеченного полого конуса с рабочей поверхностью волновода в ыбрап из условия Со где С- т скорость продольно1й ультразвуковой волны в волноводе; ; C(j - скорость поверхностной ультразвуковой волны в контроли (Л руемом изделии.
„.SU„„,1 022053 А
caes c0SETCNe
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ;-::, 3/
Н АВТОРСНОМУ (ЗИДВТЙЛЬСТВМ
Ср sin e
К» CR (21).3383075/25-.28 . (22) 18.01 82 (46) 07.06.83. Бюл. 9 21 (72) Г.А.Кузьмин (71) Научно-исследовательский институт механики и прикладной математики
Ростовского ордена Трудового Красного
Знамени государственного университета (53) 620.179.1,6(088.8) (56) Ультразвук. Иаленвкая энциклопедия, М., Советская энциклопедия, 1979; с." 284.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 461359, кл. 0 01 М 29/04, 1973; (54) (57) HPEOSPA3OEATK3Xb УЛ)»ТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН ДЛЯ. КОНТРОЛЯ ICA%ECTSA.ИЗДЕЛИЙ, содержаний пьезоэлемент в виде усеченного полого конуса и электроды, нанесенные на поверхности последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контро-ля, он снабжен волноводом, расПоложенным во внутреннем объеме усеченного полого конуса, электроды нанесены на, всей внутренней и внешней поверхностях усеченного полого конуса, а угол 8< образукщей усеченного полого конуса с рабочей поверхностью волно" вода выбран из условия где С -. скорость продольной ультра"
С звуковой волны в. волноводеу (з
Сэ - скорость поверхностной ульф-® развуковой волны в контролируемом изделии.
1022053
Составитель P. Босканян
Редактор Т. Киселева Техред О. Неце: Корректор Г. Решетник
Заказ 4031/36. Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по- делам изобретений и открытий
113035р Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Изобретение относится к нераэрушааицему контролю, материалов и изделий и может быть использовано для определения координат источников сигналов акустической эмиссии.
Известен преобразователь ультразвуковых волн, в котором преобразовательный элемент выполнен в виде кольца иэ пьезокерамики, поляризованного вдоль цилиндрических поверх" костей, плоские грани которого явля- 10 ются электродами t3.).
Однако этот преобразователь имеет узкую диаграмму направленности и не обладает избирательностью к поверхностным волнам из-за конструкции пье-1 зокерамики.
Наиболее блйэким по технической .сущности к изобретению является пре» обраэователь ультразвуковых волн для контроля качества изделий, содержащий2О пьезоэлемент в виде усеченного поло" го конуса и электроды, нанесенные на поверхности последнего (2), Электроды в этом преобразователе выполнены секционИрованными..
Недостатком этого преобразователя .является низкая достоверность контроля, обусловленная шириной диаграммы направленности.
Цель изобретения — повышение дос30 товерности контроля.
Эта цель достигается за счет того, что преобразователь ультразвуковых волн для контроля качества иэделий, содержащий пьезоэлемент в виде усеченного полого конуса и электроды, нане сенные на поверхности последнего,снаб жен волноводом, расположенным во внутреннем объеме усеченного полого конуса, И) электроды .нанесены на всей внутренней и внешней поверхностях усеченного полого конуса, а угол Bg образующей усеченного полого конуса с рабочей пов ерх нос тью в ол нов ода выбран и э условия3 С g3A 9 е сй, где C — скорость продольной ультразвуковой волны в волноводе)
С вЂ” скорость поверхностной ультR развуковой волны в контролируемом иэделии, На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя ультразвуковых волн для контроля качества изделийе
Преобразователь содержит пьезоэле.мент 1 в виде усеченного полого конуса, нанесенные на его поверхностях электроды 2 и волновод 3, акустически связанный с пьезоэлементом 1.
Преобразователь ультразвуковых волн для контроля качества изделий работает следующим образом.
Устанавливают преобразователь на контролируемое изделие (не показано), Поверхностная ультразвуковая волна из изделия (не показано), преломляясь в материале волновода 3, превращается в объемную продольную волну, которая возбуждает пьезоэлемент
1, падая нормально на его внутреннюю коническую поверхность. Поляризованный в продольном направлении пьезоэлемент 1.преобразует акустическую вол-:у в электрический сигнал, который с. электродов 2 поступает на регистратор (не показан).
Материал волновода 3 выбран из условия
СрССр, где С - скорость продольной волны в волнов оде 3
С вЂ” скорость поверхностной волR ны в изделии
Таким образом, благодаря конструктивному выполнению пьезоэлемента и волновода в вкде усеченного конуса повышается достоверность контроля,
