Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сю46 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ H 0THPblTHA (21) 3823553/25-28 (22) 14. 12.84 (46) 07.08.86, Бюл. У 29 (71) Институт прикладной. физики

АН БССР (72) П,П.Прохоренко, А.P.Баев и Г.E.Êîíîâàëîâ (53) 620.179 ° 16(088.8) (56) Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Справочные диаграммы направленности искателей ультразвуковых дефектоскопов.—

Киев, 1980, с. 52. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ДИАГРАММ

НАПРАВЛЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57).Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий. Целью изобретения является повышение чувствительности измерений диаграмм направлености сдвиговых колебаний ультразвуковых преобразователей. Исследуемый ультразвуковой преобразователь устанавливают на плоскую поверхность полу„„Я0„„1249448 А1 цилиндрического звукопровода, на криволинейной поверхности которого выполнены пазы треугольной формы. Благодаря такой форме звукопровода упругие сдвиговые колебания от преобразователя иэ звукопровода передаются к измерительному датчику через контактную ферромагнитную жидкость путем трансформации сдвиговых колебаний в продольные. Приемный датчик выполнен из двух пьезопластин, угол между которыми определяется иэ соотношения d.= =< +

+ 2 arcsin(C„ Ñ sin%/2), где угол раскрытия пазов, ф— скорость звука в контактной жидкости, С

L скорость. сдвиговых волн в звукопроводе. Перемещая датчик по круговой траектории, записывают распределение амплитуды сдвиговых волн, излучаемых преобразователем в звукопроводы из магнитных и немагнитных материалов. ф

Устройство позволяет повысить чувствительность измерений диаграмм направленности сдвиговых колебаний ультразвуковых преобразователей, а также повысить их помехозащищенность. 2 ил.

i 2l>9l<48

Изобретение относится к области неразрушаюших средств и методов контроля и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий.

Цель изобретения — повышение чун- 5 ствительности измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобра:эователей.

На фиг,1 схематично изображено ус16 тройство для измерений диаграмм направленности; на фиг,2 — то же, вид сбоку, разрез.

Предлагаемое устгойство содержит полуцилиндрический звукопровод i, за-.

15 крепленный на нем подвижно кронштейн

2, приемный датчик 3, установленный на кронштейне 2, два оппозитно-поля- ризованных магнита 4, установленных на кронштейне 2 с двух противоположных сторон эвукопровода 1, на цилиндрической поверхности которого выполнены пазы 5 треугольного сечения.

Приемный датчик 3 выполнен из двух пьеэопластин б и 7, угол между которыми определяется из соотношения

oL= р + 2 агсэт(С, .С sin- ) — т . ч

2 где P — угол раскрытия пазов, С„ — скорость звука в контактной жидкости, 30

С " скорость сдвиговых волн в

l звукопроводе .

Акустический контакт приемного датчика 3 с звукопроводом 1 осуществляется с помощью контактной жидкости 8, например ферромагнитной жидкости.

Устройство для измерения диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей работает следующим образом..

На плоскую поверхность звукопровода 1 устанавливают исследуемый преобразователь 9, излучающий сдвиговые ультразвуковые колебания в звукопровод 1. Колебания распространяются по нему и попадая на границу пазы зв.копровода — контактная жидкость, преломляются и трансформируются в продольные колебания, которые фиксируются приемным датчиком 3. Перемещая его по круговой траектории, записывают распределение амплитуды сдвиговых волн, излучаемых исследуемым преобраэователем, т. е. строят диаграмму направленности. Для получения макси- мальной чувствительности измерений диаграммы направленности необходимо выбрать угол ч таким, чтобы коэффициент прозрачности по энергии границы раздела эвукопровод — контактная жидкость был максимален, а радиус огибающей криволинейной поверхности

6d звукопровода 1 бып больше э где d — радиус пьеэопластины исследуемого преобразователя, — длина волны сдвиговых колебаний. Эти условия определяют расстояния между треугольными пазами, которые выбираются такими, чтобы отношениеЫ и было поряд2-;4 ка †-- — где R — радиус звукопрово100 да, что соответствует изменению угла приема сдвиговых колебаний на 1-2 .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить чувствительность измерений диаграммы направленности ультразвуковых преобразователей, а также повысить помехозащищенность °

Формула и з обретения

Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей, содержащее полуцилиндрический звукопровод, закрепленный на нем подвижный кронштейн и приемный датчик, установленный на кронштейне, отличающееся .тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, оно снабжено двумя оппозитно-поляризованными магнитами, установленными на кронштейне с двух противоположных сторон звукопровода, на цилиндрической поверхности последнего выполнены пазы треугольного сечения, а датчик выполнен иэ двух пьезопласВ тин, угол между которыми определяется иэ соотношения с(= y + 2 arcsin(C С sin †-)

Ч к . Т 2 где Ч вЂ” угол раскрытия пазов;

С вЂ” скорость звука в контактной жидкости, С» — скорость сдвиговых волн в звукопроводе.

1249448

Составитель Н.Слюсаренко

Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Редактор А.Шишкина

Заказ 4230/46 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