Ультразвуковой преобразователь

 

Изобретение относится к неразрушакяцему контролю и может быть использовано при проведении ручного и автоматического ультразвукового контроля изделий. Цель изобретен ия - повьшение точности за счет обеспечения Контроля чувствительности и качества контакта при ультразвуковом контроле. В призме преобразователя выполнены два отражателя, причем отражающая плоскость первого отражателя 3 расположена под углом Р/2 ( - угол наклона призмы преобразователя ) , а отражающая плоскость второго отражателя 4 ориентирована нормально к пучку поперечных ультразвуковых волн, трансформированных отражающей плоскостью первого отражателя . 1 ил. tsD 4 :о 4 4 IsD плоскости

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧБСНИХ

РЕСПУБЛИК ц11 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3764951/25-28 (22) 05.07.84 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (7 1) Волгодонский филиал Всесоюзного проектно-конструкторского технологического института атомного машиностроения и котлостроения (72) В.С.Мироненко (53) 620. 179. 16(088.8) (56) Авторское свиДетельство СССР

У 1113738, кл. С 01 Ы 29/04, 1984. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проведении ручного

ÄÄSUÄÄ 1249442 А1 и автоматического ультразвукового контроля изделий. Цель изобретения повышение точности за счет обеспечения контроля чувствительности и качества контакта при ультразвуковом контроле. В призме преобразователя выполнены два отражателя, причем отражающая плоскость первого отражателя 3 расположена под углом P/2 (P— - угол наклона призмы преобразователя), а отражающая плоскость второго отражателя 4 ориентирована нор".: мально к пучку поперечньм ультразвуковых волн, трансформированных отражающей плоскостью первого отражателя. 1 ил.

124о,42

Изобретение относится к области

-Iepa pyIItaxmего контроля и мз>кет быть использовано при проведении ручного, «нтоматиэированного и автоматического ультразвукового контроля металлических изделий при контактном и иимерсионном вариантах вводя ультразвука в изделие.

Цель изобретения — повышение точности путем обеспечения контроля чувствительности и качества акусти— ческого контакта при ультразвуковом контроле.

На чертеже показан ультразвуковой преобразователь, разрез.

Предлагаемый преобразователь содержит пьеэопластину 1, наклонную призму 2 с углом наклона,В, первый искусстненный отражатель 3, расположенный в призме 2 на пути распространения ультразвуковых колебаний, излучаемых верхней частью пьеэопластины 1 таким образом, что его отражающая плоскость образует с нормалью к кон тактной плоскости наклонной призмы 2

Ф угол d = — и второй искусственный

2 отражатель 4, расположенный в "пятке" наклонной призмы 2 таким образом, что его отражающая плоскость образует с номалью к контактной плоскости наклонной призмы 2 угол

Р

cos --)

2 где Р— угол наклона призмы, С вЂ” скорость распространения ультразвуковых колебаний н иэделии;

С,- I -KOpOCTh p«CIIpOCTp«IIGHHB ультразвуковых колебаний . в призме.

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

Пьезопластина 1 возбуждает в наклонной прйэие 2 продольные ультразвуковые колебания, основная часть которых проходит через наклонную призму 2, частично отражается и трансформируется на границе раздела, образованной контактной плоскостью наклонной приэиы 2 преобразователя и контактным слоем (в дальнейшем эта часть колебаний затухает в наклонной призме 2), частично преломляется на этой границе и далее распространяется в контролируемом изделии (н случае контактного варианта ввода) в виде поперечных ультразвуковых волн или в контактном слое (в случае иммерсионного нарианта ввода) в виде продольных ультразвуковых волн.

Часть продольных ультразвуковых колебаний, излученных верхней частью пьезопластины 1, попадает на отражающую поверхность первого искусствен16 ного отражателя 3. На этой плоскости происходят отражение и трансформация падающих продольных ультразвуковых волн.

Отраженная продольная волна падает нормально на контактную плоскость, отражается от границы раздела призма-контактный слой (в случае иммерсионного варианта ввода появляется также отражение от границы раздела контактный слой-изделие) и по тому же пути возвращается обратно на пьезопластину 1. Трансформированные поперечные волны падают на отражающую плоскость второго искусственного

25 отражателя 4, отражаются от нее и по тому же пути возвращаются на пьеэопластину 1. В результате образуется два (в случае иммерсионного варианта ввода — три) сигнала, по амплитудным значениям и временным положениям которых можно следить за стабильностью чувствительности, акустического контакта (а в случае иммерсионного нарианта ввода также за стабильностью

35 толщины контактного слоя и ориентаиией искателя относительно поверхности ввода изделия) . При этом сигнал от второго искусственного отражателя 4 является опорным сигналом, по Î амплитуде которого судят о стабильности чувствительности. Второй сигнал (или два сигнала при иммерсионном вводе) несет информацию об акустическом контакте (толщине слоя и ориентации искателя при иммерсионном вводе). Измеряя временные и амплитудные характеристики сигналов, можно регулировать чувствительность и стабилизировать параметры контроля

50 .при меняющемся в пределах 6 дБ акустическом контакте, Полученные сигналы расположены нпереди зоны контроля контролируемого изделия и в мертвой зоне" преобразователя.

N Таким обраэои, предлагаемый ультразвуковой преобразонатель позволяет получить необходимую инфориацию для слежения за чувствительностью, акус1249442 контроля чувствительности и качества акустического контакта при ультра" звуковом контроле, отражающие плоскости первого и второго искусственных отражателей расположены соответствен-, но под углами Ы и у к нормали к контактнои плоскости призмы, выбранными из соотношений с =P/2, .где С т

Составитель С. Волков

Редактор А. Шишкина Техред М.Ходанич

Корректор M. Шароши

Заказ 4230/46 Тир аж 778

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тическим контактом, а в случае иммерсионного ввода также за стабильностью толщины контактного слоя и ориентацией искателя, и при необходимости осуществить автоматическую регули- 5 ровку и компенсацию меняющихся в пределах 6 дБ параметров.

Формула иэ об ре те ния

Ультразвуковой преобразователь, срдержащий пьеэопластину, установленную на наклонной призме с углом наклона P, и два искусственных отражателя, выполненных в призме, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения

У=,!Р/2+arcsin С /С,; соэ1а/2) скорость распространения. ультразвуковых колебаний в изделии; скорость распространения ультразвуковых колебаний в призме; угол наклона призмы.