Пьезоэлектрический наклонный преобразователь

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии материалов , например рельсов. Цель изобретения - повышение коэффициента преобразования за счет эффективности преломления ультразвуковых колебаний - достигается тем, что в пьезоэлектрическом наклонном преобразователе , содержащем пьезоэлемент и соединенную с ним многослойную призму с плоскими рабочей и контактной поверхностями , поверхность каждого слоя призмы выполнена цилиндрической с образующей, параллельной плоскости пьезоэлемента, а контактные слои расположены с зазором так, что длины разверток слоев образуют арифметическую прогрессию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

/ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716256/28 (22) 15.05,89 (46) 23.11,92. Бюп. ¹ 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В.M.Ãåëëåð, Г.Я.Дымкин и А,Г.Копанский (56) Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля. /Под редацией

Ермолова И.Н, — M.: Машиностроение, 1986, с. 176.

Патент ФРГ N 2614376, "Изобретения за рубежом", 1977, ¹ 2200, вып. 43, с. 114. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАКЛОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии материалов эхо-методом, например, при дефектоскопии рельсов.

Известен пьезоэлектрический наклонный преобразователь, содержащий пьезоэлемент и преломляющее тело в виде призмы, осуществляющий контроль путем ввода ультразвуковых колебаний под заданным углом в заданную среду.

Наиболее близким к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезоэлемент и соединенную с ним многоспой, ую призму с плоскими рабочей и контактной поверхностями.

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент преобразова„„Я „„1777073 А1 (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии материалов, например рельсов. Цель изобретения— повышение коэффициента преобразования за счет эффективности преломления ультразвуковых колебаний — достигается тем, .что в пьезоэлектрическом наклонном преобразователе. содержащем пьезоэлемент и соединенную с ним многослойную призму с плоскими рабочей и контактной поверхностями, поверхность каждого слоя призмы выполнена цилиндрической с образующей, параллельной плоскости пьезоэлемента, а контактные слои расположены с зазором так, что длины разверток слоев образуют арифметическую прогрессию. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. ния, что объясняется большими потерями энергии ультразвуковых (УЗ) колебаний за счет отражения от границы между призмой и контролируемой соедой.

Целью изобретения является повышение коэффициента преобразования за счет эффективности преломления ультразвуковых колебаний, Поставленная цель в пьезоэлектрическом наклонном преобразователе, содержащем пьезоэлемент и соединенную с ним многослойную призму с плоскими рабочей и контактной поверхностями. достигается тем, что поверхность каждого слоя призмы выполнена цилиндрической с образующей, параллельной плоскости пьезоэлемента. контактные слои расположены с зазором

1777073! Л1/4 $! и а;

d = - -1 sin а. .2 1

« 18r, А2 $)п а д 3 где 4 — длина ультразвуковой волны в заданной среде.

Составитель А.Копанский

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор T.Èâàíîâà

Заказ 4119 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 так, что длины разверток слоев образуют арифметическую прогрессию.

Поставленная цель достигается также тем, что цилиндрические поверхности слоев призмы выполнены круговыми и соосными.

На чертеже изображен предлагаемый и реобразо вател ь.

Пьезоэлектрический наклонный преобразователь содержит пьезоэлемент 1 и соединенную с ним многослойную призму 2 с плоскими рабочей и контактной поверхностями, поверхность каждого слоя выполнена. цилиндрической с образующей, параллельной плоскости пьезоэлемента 1, контактные слои расположены с зазором так, что длины разверток слоев образуют арифметическую прогрессию, Цилиндрические поверхности слоев выполнены круговыми и соосными,.

Элементы конструкции преобразователя характеризуются периодичностью! контактных слоев и их развернутыми длинами

d, а также угловым размером р цилиндрических поверхностей слоев, выбранными из соотношений а — угол ввода ультразвуковых колебаний в изделие, k2 — длина нормальной ультразвуковой . волны в слое.

5 Пьезоэлектрический наклонный преобразователь работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, генерируемые пьезоэлементом 1, распространяются через многослойную призму 2 до границы с

10 объектом контроля и приходят к границе с запаздыванием между соседними слоями многослойной призмы 2, соответствующим разности длин d этих слоев. Разность длин .соседних слоев подобрана так, чтобы пол15 учить запаздывание между соседними слоями, обеспечивающее требуемый угол ввода.

Формула изобретения

1. Пьезоэлектрический наклонный преобразователь, содержащий пьезоэлемент и

20 соединенную с ним многослойную призму с плоскими рабочей и контактной поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования, поверхность каждого слоя призмы выполне25 на цилиндрической с образующей, параллельной и лоско.сти пьезоэлемента, контактные слои расположены с зазором так, что длины разверток слоев образуют арифметическую прогрессию, 30 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что цилиндрические поверхности слоев выполнены круговыми и соосными.