Ультразвуковой преобразователь
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля тонкостенных изделий. Целью изобретения является повьш1ение чувствительности при контроле тонкостенных изделий за счет снижения уровня собственных помех. Ультразвуковой преобразователь содержит пьезрзлемент, установленный на акустической призме под острым углом о. к ее ра .бочей грани. При этом боковые грани призмы перпендикулярны к ее рабочей грани, верхняя грань образует острый угол с боковой гранью, а углы, которые передняя грань .образует с верхней и рабочей гранями, выбирают из соотношений У -foL.; р . , где Ч - угол между передней и рабочей гранями призмы, 0 угол между передней и верхней гранями призмы, oL - угол обмена поляризации. В процессе контроля часть продольных волн, отразившаяся от рабочей грани, падает на переднюю грань под углом обмена поляризации, поэтому при отражении от нее трансформируется в поперечные поляризованные в плоскости, параллельной боковым граням, волны, которые пьезоэлементом не принимаются и после многократных отражений в призме затухают . 1 ип. (Л tsa
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„124944
А1 ш 4 G 01 N 29/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3770217/25-28 (22) 06.07.84 (46) 07.08.86. Бюл. М- 29 (71) Всесоюзный дважды ордена Трудо- вого Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им.Ф.Э.Дэержинского и Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) В.С.Гребенник и А.С.Волков (53) 620 ° 179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 492801, кл. G 01 N 29/04, 1973.
Авторское свидетельство СССР
9 847191, кл, G 01 N 29/04, 1979. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ; (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля тонкостенных изделий. Целью изобретения является повышение чувствительности при контроле тонкостенных изделий за счет снижения уровня собственных помех. Ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлемент, установленный на акустической призме под острым углом R к ее рабочей грани. При этом боковые грани призмы перпендикулярны к ее рабочей грани, верхняя грань образует острый угол с боковой гранью, а углы, которые передняя грань, образует с верхней и рабочей гранями, выбирают из соотнощений У = а(, + ; Р= 90 -о, где М вЂ” угол между передней и рабочей гранями призмы, p — угол между передней и вЕрхней гранями призмы, d. — угол обмена поляризации. В процессе контроля часть продольных волн, отразившаяся от рабочей грани, падает на переднюю грань под углом обмена поляризации, поэтому при отражении от нее трансформируется в поперечные поляризованные в плоскости, параллельной боковым граням, волны, которые пьезоэлементом не принимаются и после многократных отражений в призме затухают. 1 ил.
124 у= +
7=cC +а
90 -а, где
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и мажеT быть использовано для ультразвукового контроля тонкостенных иэделий.
Цель изобретения — повышение чувствительности при контроле тонкостенных изделий за счет снижения уровня собственных помех.
Па чертеже показан ультразвуковой преобразователь, общий вид.
Предлагаемый преобразователь содержит пьезоэлемент 1, установленный на акустической призме 2 поц острым углом м к ее рабочей грани 3. При этом боковые грани 4,и 5 призмы перпендикулярны к ее рабочей грани 3, ее верхняя грань 6 образует острый угол с боковой гранью 4, а углы, которые передняя грань 7 образует с верхней гранью 6 и рабочей гранью
3, выбирают иэ соотношений,Р = 90 — д. (2) где Р— угол между передней и рабо-. чей гранями призмы;
P — угол между передней и верхней гранями призмы;
Ы, — угол наклона пьезоэлемента к рабочей грани призмы; с(— угол обмена поляризации.
Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом .
Пьезоэлементом 1 вводятся в акустическую призму 2 продольные волны, часть которых преломляется на ее рабочей грани 3 и вводится н изделие (не показано). Ло принятым из изделия эхо-импульсам, поступающим через призму 2 на пьезоэлемент 1, определя-. ют наличие дефектов в изделии и их параметры. Другая часть продольных волн, отражаясь от рабочей грани 3, падает на переднюю грань 7 под углом с обмена поляризации, что обусловлено вйбором угла наклона передней грани 7 к рабочей грани 3 из соотношения (1). Поэтому при отражении от передней грани 7 продольные волны полностью трансфоРмируются в поперечI ные поляриэонанные в плоскости, па94 3 2 раллельной боковым граням 4 и 5, и падают на верхнюю грань 6, от которой отражаются и в результате многократных отражений в призме затухают.
Обратной трансформации поперечных волн н продольные, принимаемые пьезоэлементом, не происходит.
Угол о обмена поляризации может быть найден из зависимости
16
С, sin-" 2д ((С
= cos2 2о(соз(15 где С С вЂ” скорости распростране т ния ультразвуковых колебаний соответственно продольной и поперечной
26 волн в материале призмы.
Таким образом, ультразвуковой преобразователь обладает более высокой чувствительностью при контроле тонкостенных изделий за счет снижения собственных помех.
Формула из обре те ния
Ультразвуковой преобразователь, содержащий акустическую призму с боковыми гранями, перпендикулярными к ее рабочей грани, и пьезоэлемент, установленный на акустической призме под острым углом к ее рабочей грани, 35 отличающийся тем, что, с целью повышения. чувствительности при контроле тонкостенных изделий, верхняя грань акустической призмы образует острый угол с одной из ее боко46 вых граней, а углы, которые передняя грань образует с рабочей и верхней гранями, выбраны из соотношений
y — угол между передней и рабочей гранями призмы;
p — угол между передней и верхней гранями призмы; с — угол наклона пьезоэлемента к рабочей грани призмы;
« — угол обмена поляризации.
l24q443
Тираж 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
Редактор А. Шишкина
Заказ 4230/46
Составитель M. Андреева
Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар
