Устройство для ультразвукового контроля

 

УСТТОЙСТЮ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТЮЛЯ, содержащее генерттор, усилитель , акустическую призму и закрепленный на ней пьезоэлемент прямоугольной формы с электродами, большая сторона которого выбрана из условия b 2.2cos9/oip, где Ъ - длина большей стропы; в - угол возбуждения яоверхяостных и нормальных воля; ркоэффициент затухания возвужпеяной волны в пртсзме, отличаюшееся тем, что, с целью повыогения чувствителыюсти коятреля путем уменьшения рабочей поверхйостя пьезозлемента в режиме приема, оно снабжено управляемым переключателем, пьезозяемент выполнен из двух акустически я электрически изолированных частей, меньшая часть которого составляет

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (3% 01) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЩТИЙ (21) 3469343/25-28 (22) 09.07.83 (46) 35.02.84. Бюл. л-. 6 (72) Н. И, Егоров и Л. А. Никифоров (71) Ленинградский ордена Ленина электро технический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (53) 620. 3 79.16 (088.8) (56} 3. Дефектоскопня. l973, У 3, с. 45—

53 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУК:3—

ВОГО КОНТРОЛЯ, содержащее генератор, усилитель, акустнческуто призму и закрепленный на ней пьезоэлемент прямоугольной формы с электродами, большая сторона которого выбрана из условия

Ъ =,2 сОВ e/Ûð где Ъ вЂ” длина большей стороны; н нормальных волн; и р — коэффициент затухания возбувптенной волны в призме, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля путем уменьшения рабочей поверхности пьезоэлемента в режиме приема, оно снабжено управляемым переключателем, пьезоэлемент выполнен нз двух акустическч и электричесKH изолированных частей, меньшая часть которого составляет (0,2 — 0,25) Ъ, электроды последней соединены с генератором или уси. лителем через управляемый переключатель, а больаия часть соединена с геаератором.

Изобретение относится к нергзрушс:;;::";:r3:;.: контролю и може т бьггь исг1ох1ьэов 3 no;ля ультразвукового контроля К3s",eTI 3 тонкостенных конструкций и листов, Известно устройство для j ël;Tp33B Jкового контроля, содержащее генератор, усилитель„ акустическую призму и закрепленный нг ней пьезоэлемент прямоугольноч формы с элект родами, большая сторона которого выбрана из условия

Ь = 2, Z С,О5 9/С1. р, где Ь вЂ” длина большей стороны, 6 — угол возбуждения поверхносз11ы1;...

ВОЛН; сс — коэффициент затухания ynf Tp3звука в призме.

Пьезопластина прямоугольной формь1 и вьь бранных размеров обеслеч1п13ет воэбулсдение поверхностных волн (! j.

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность контроля в эхорежиме, обусловленная формой пьезоэлемента, Цель изобретения — повышение чувствитель.,„ ности контроля путем уменьшения рабочей поверхности пьезоэлемента 13 рехО1ме приема.

Укаэанная цель достигается тем, что устройсТао gnsI ультразвукового контроля, со!-;Oplrr3шее генератор, усилитель, акустическую призму и закрепленный на ней пьезоэлемент прямо угольной формы с электродгмн„бол;-алая сторона которого выбрана иэ условия

Q = 2. 2 С О Ь & I e р, где Ь вЂ” длина большей стороны..

8 — утоп возбуждения повер..чостнь1х н нормальных волн;

1 — кОзффициент 337 /õ31111Я воэб жде1гно "1

Р волны в призме, 3 снабжено управляемым Iepel<л1очателе1.;, п1ьеэо элемент выполнен из двух 31сустическн и электрически изолированных частc f, 1еныц,-;: часть которого составляет (0,2-0,,25) Ь . электроды последней соединены с ге11ераторо1.1

43 или усилителем через уг:ргвляемы11 переключатель, а большая часть:.Оединена с генергтоpod, На чертеже H306p3 rcf13 нргпщи11иалыгая cl c— ма устройства для ультразвукового контроля.

YcTpoNcTBo содер11О1т Tенсрэтоп 1, усилитель

2, акустическу1о призму 3, эакре11ленные ;3 ией две части 4 и 5 прямо ;стольной формы пьезоэлемента с саотвстствую1цими электродами 6 и 7, и у11р31=:11яемый перекл1очатель " 55 дпя ПОдКЛЮЧСНИИ чгст1 4 ПЬЕЭОЭЛЕМЕНта В рЕ жиме излучения к гс::ергтору 1, ":, в ре1Ь7в1» приеМ вЂ” к ус .-1:1.;.,:, 2. Часть 5 пьезоэле..й--т-г под1сл1очена к генератору 1 i- ocòoííío.

Части 4 л 5 пьезоэлемента акустически и

ЭЛ;-."тР1гЧЕСКИ ИЗОЛИРОВаНЫ ДРУт,От ДРУГа, при _#_fvI меньшая часть 4 расположена ближе к переднему фронту. ультразвукового лучка, возбуждаемого в изделии 9 под углом 6.

Кирина ее с равна (0,2-0,25) суммарной ширины двух частей 4 и 5 пьезоэлемента, которая является оптимальной в режиме излучения и определяется по формуле )э:-2,2СО 9ж .

Р

Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом.

В режиме излучения управляющий сигнал генератора 1 подключает с помощью переключателя 8 часть 4 пьезоэлемента к генератору

1, с которого на электроды 6 и 7 подается

ЗОНШ1ру1ощИй ИМПУЛЬС, ЧаСтИ 4 И 5 ПЬЕЗОэлемента создают в призме 3 падающий на контролируемое изделие 9 пучок объемных волн шириной Ь . Вследствие выбора OII:имальной для режима излучения суммарной

1плрины частей 4 и 5 пьезоэлемента созданный пми ультразвуковой пучок возбуждает ! ловерхностну1о или нормальную волну с максимальной амплитудой. После прекращения действия зондирующего сигнала управляющий сигнал с генератора 1 с помощью иереклю -ателя 8 подключает часть 4 пьезоэлемента к усилителю 2. Отразившись от дефекта, поверхностная или нормальная волна проходит год призмой 3 и излучает в нее неоднород11ую Объемну1о волну, которая принимается частью 4 пьезоэлемента. Он генерирует на своих электродах электрическое напряжение, 3f:1ПЛнтУДа КотоРого ПРОПОРЦИОНаЛЬНа УСРЕД.

11енной по ширине части 4 амплитуде упругого сме1цения этой части пьезоэлемента в

11соур1ородной волне.

1 .Гак 1сак в режиме приема амплитуда этой волны уменьшается по экслоненциальному закону вдоль пьезоэлемента от его переднего края к заднему, размер С части 4 пьезоэлемента больше (0,2-0,75) Ь приведет к уменьшению амплитуды электрического сигнала, а размер С меньше (0,2 — 0,25) Ь— к увеличецин1 внутреннего электрического сопротивления пьезоэлемента (оно является е1,.костнь м) эа счет уменьшения площади электродов, Это приведет, в свою очередь, к росту падения напряжения последнего электрического сигнала нг внутреннем сопротивлении пьезоэлемента и к уменьшению напряжегля сигнала на входе приемного усилителя.

1"аким образом, устройство для ультразвукового контроля обеспечивает более выРедактор Л. Алексеенко

Тираж 823 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открыткй

113935, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскал нао., д, 4/5

Заказ 322/44

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

3 аокув чувствительность контроли прн использовании поверхностных или нормальных воли эа счет уменьшения рабочей поверх1073695 4 ности пьезоэлемента в режиме приема, что позволяет осущесгвляять контроль тонкостенных конструкций л листов.

Составитель Н. Слвсаренко

Техред М.Гергель Корректор В. Булга