Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения поляризации колебаний. Излучаемые испытываемым преобразователем 12 в полуцилиндрический звукопровод 1 ультразвуковые колебания принимают приемными датчиками 6 и 7, установленными на кронштейне 5 симметрично относительно радиальной плоскости 4 симметрии звукопровода 1 напротив соответственно продольных 2 и кольцевых 3 пазов, выполненных на поверхности последнего. Поворачивая кронштейн 5, перемещают датчик 6 по окружности в плоскости, перпендикулярной ребрам продольных пазов 2-, а датчик 7 вдоль кольцевого паза 3, измеряют при этом амплитуды принимаемых колебаний и по амплитудам сигналов, принимаемых датчиками 7, строят диаграмму направленности испытываемого преобразователя 12, а по соотношению сигналов, принятых датчиками 6 и 7, определяют угол поляризации. 2 ил. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,Я0,,»1ЗВВ7 З А2 (50 4 G 01 N 29 OG 29/04

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1249448 (21) 4078211/25-28 (22) 18,06.86 (46) 15.04.88. Бюл. Р 14 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) П.П.Прохоренко, А.Р.Баев и Э.M.Ãðèíöåâè÷ (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1249448, кл. G 01 N 29/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ H3NKPEHHA ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к нераз. рушающему контролю. Цель изобрете ния — расширение функциональных возможностей за счет определения поляризации колебаний. Излучаемые испытываемым преобразователем 12 в полуцилиндрический звукопровод 1 ультразвуковые колебания принимают приемными датчиками 6 и 7, установленными на кронштейне 5 симметрично относительно радиальной плоскости 4 симметрии звукопровода 1 напротив соответственно продольных 2 и кольцевых

3 пазов, выполненных на поверхности последнего. Поворачивая кронштейн 5, перемещают датчик 6 по окружности в плоскости, перпендикулярной ребрам продольных пазов 2-, а датчик 7 вдоль кольцевого паза 3, измеряют при этом амплитуды принимаемых колебаний и по амплитудам сигналов, принимаемых датчиками 7, строят диаграмму направленности испытываемого преобразователя 12, а по соотношению сигналов, принятых датчиками 6 и 7. определяют угол поляризацич. 2 ил.

1388>83

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения поляризации колебаний.

На фиг,1 изображено предлагаемое . 10 устройство для измерений диаграмм . направленности ультразвуковых преобразователей; на фиг.2 — то же, вид сбоку, разрез.

Устройство содержит полуцилиндри- 15 ческий звукопровод 1 с продольными 2 и кольцевыми 3 пазами треугольного сечения на его цилиндрической поверхности, выполненными по разные стороны от его радиальной плоскости 4 сим- 20 метрии, закрепленный на звукопроводе

1 подвижный кронштейн 5, приемные датчики 6 и 7, выполненные из двух установленных под углом пьезопластин (не показаны) каждый и размещенные 25 на кронштейне 5 по разные стороны.от указанной плоскости 4 симметрии так, что ребро 8 двугранного угла of между пьезопластинами датчика 6, противолежащего продольному пазу Z, параллель- 30 но ребру 9 этого паза, а ребро 10 двугранного угла о между пьезопластинами датчика 7, противолежащего кольцевому пазу 3, параллельно плоскости 4 симметрии и рабочей поверх" ности 11 звукопровода 1, два оппозитно поляризованных магнита (не показаны), установленных на кронштейне 5 с двух противоположных сторон звукопровода 1, причем угол между пьезоплас- g0 тинами датчиков 6 и 7 выбран из соотношения (2 arcsin (С < „„ С n„sin p/2), ape у — угол раскрытия паза; 45

С, — скорость звука в контактной жидкости;

Cr — скорость сдвиговых волн в звукопроводе.

Позицией 12 на чертеже показан испытываемый преобразователь, установленный на рабочей поверхности 11 звукопровода 1 так, что его точка ввода ультразвуковых колебаний лежит в радиальной плоскости 4 симметрии звуко- 55 провода 1.

Устройство для измерения диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей работает следующим образом.

Излучают испытываемым преобразователем 12 в полуцилиндрический .звукопровод 1 ультразвуковые колебания.

Поворачивая кронштейн 5 вокруг оси

00 с выбранным угловым шагом 9, пере/ мещают приемный датчик 6 по окружности в плоскости, перпендикулярной ребрам продольных пазов 2, а приемный датчик 7 — вдоль кольцевого паза 3.

Измеряют амплитуду принимаемых сигналов датчиком 7 при каждом значении угла 8 а датчиком 6 — в каждом положении, когда он находится над одним из пазов. По измеренным для углов 8„ значениям амплитуд А „ сигналов, принятых приемным датчиком 7, строят диаграмму направленности испытываемого преобразователя 12.

Угол поляризации определяют из зависимости у = arctg А /А„, где А „,А < — амплитуды сигналов, принимаемых, соответственно, приемным датчиком 7, противолежащим кольцевому пазу 3, и приемным датчиком 6, противолежащим продольному пазу 2.

Если плоскость поляризации колебаний изменяется в зависимости от направления последних, измерения А, и А проводят при различных значениях угла поворота.

За счет установки датчиков 6 и 7 симметрично относительно радиальной плоскости 4 симметрии обеспечивают равенство амплитуд ультразвуковых колебаний, падающих на участки цилиндрической поверхности звукопровода 1, противолежащие приемным датчикам. Уменьшение же чувствительности, вызываемое такой установкой датчиков, незначительно и может быть легко учтено так же, как и неидентичность датчиков.

Таким образом, предлагаемое устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей обладает большими функциональными возможностями за счет определения поляризации колебаний.

Формула изобретения

Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей по авт.св. Ф 1249448, 1388783

gue1

Составитель М.Андреева

Редактор Т.Парфенова Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Л.Патай

Заказ 1575/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пр изводственно-полиграфичеекое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на цилиндрической поверхности звукопровода продольные с пазы треугольного сечения выполнены по одну сторону от его радиальной плоскости симметрии, а по другую сторону от нее пазы треугольногi сечения выполнены кольцевыми, устройство снабжено дополнительным приемным датчиком, выполненным аналогично основному и установленным на кронштейне напротив кольцевого паза так, что ребро двугранного угла между пьезопластинами дополнительного датчика параллельно указанной плоскости симметрии и рабочей поверхности звукопровода.