Ультразвуковой преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (»i 518721

11

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25,10.74 (2т; 2069699/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,05.76Бюллетень № 23

{45) Дата опубликования описания 25.,08.76 (51) М, Кл.

G 01 N 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по дела л изобретений и открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) Н. А. Глухов и В. Г, Моисеев

{72) Авторы изобретения (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относ тся к ультразвуковому неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии в автоматизированных системах.

Известны устройства, в которых для подстройки чу-вствительности применяются преобразователи с демпфером, выполненным в виде перемещающихся относительно другдруга твердых клиньев.

Известен также пьезопреобразователь, составленный из пьезопластин одинаковой частоты, электрически параллельно соединенных между собой, стыковка которых по боковым сторонам выполнена под острым уг- 15 лом к направлению ширины захвата, за счет чего получается широкая диаграмма направленности.

Наиболее близким по технической сущ- 20 ности к предлагаемому является преобразователь, в котором расширение диаграммы направленности достигается за счет прикрепления к пьезонластине металлических колец или сегментов, 25

Недостатком такого устройства является невозможность перестройки диаграммы направленности.

Пель изобретения — формирование диаграммы направленности заданной формы.

Для этого в предлагаемом устройстве демпфер выполнен в виде секций с различными демпфирующими свойствами, На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 и 3 — диаграммы направленности (распределение акустических полей), которые могут быть получены с помощью предлагаемого преобразователя.

Ультразвуковой преобразователь состоит из пьезопластины 1, секционированного демпфера 2 (каждая секция обладает различной степенью демпфирования либо за счет прижатня винта,.ти 3, либо за счет изменения состава материала демпфера) .

Устройство работает следующим образом.

В пьезопластине 1, которая может быть. например, сплошной, возбуждаются механи— ческие колебания, амплитуда которых, кроме прочих условий, зависит от величины прижа518721

Фиг.1 тля гемпфера к пьезопластине. Если демп— фер 2 разбить на несколько секций, каждая из которых будет обладать различной сте— пенью демпфирования, то амплитуда излучаемых (принятых) участками пьезопластины механических (ультразвуковых) колебаний, будет разной. A поскольку диаграмма направленности преобразователя является результатом сложения ультразвуковых полей раз— личных участков излучения, то, меняя ам— плитуду (степень демпфирования) отдельных участков, можно управлять диаграммой направленности. Если при раномерном демпфировании диаграмма направленности имеет вид, показанный на фиг. 2а, то, увеличивая демпфирование центральных секций, можно получить диаграмму направленности вица, изображенного на фиг. 2б, Амплитуда сигнала по ширине преобразователя становится практически неизменной, т. е. в дальней зоне увеличилась "ширина захвата". другим примером реализации предлагаемого устройства является применение двух преобразователей, пьезопластины котор ых противофазны. Тогда суммарная чияграх"ма направленности (cM, фиг, 3) будет в виде двух лепестков, углы наклона которых «1 и х g зависят от расстояния ежау центрами пьезопластин и длины волны ультразвуковых колебаний. Кроме того, угол наклона зави сит от соотношения амплитуд каждого пре— образователя и формы диаграмм направленности их, поэтому изменение Ьемпфировация одного преобразователя приводит к изме-!!,— нию углов наклона обоих лепестков, Формула изобрете1ня

Ультразвуковой преобразователь, соцержаший пьезопластину и демпфер, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целыс формирования диаграммы направленности заданной формы, демпфер выполнен в виде секций с различными демпфирук шими свойствамц.

518721

Преобразо3ат епь

P ennpbУ ре

УЗК предел еии

Ы

Лр8о4раь ооатпель ..остлвитед! 1., 3j) .>о.п>в,, ! ед:.:к! >>!> Т. !в . »>в > Тt tj > д .. I )(>! и<и j (ф!> > о!> т «„,;, 1О2;! !од.:!суди!;ст. I!i: -. î ко ии. ет.! Гc)E г,! „и:, -и тв < !"(lIo де,l > «>>о!>ог-гI: !.!! я»ãK}.û>! и

1 1 ЗГ>35, . !оскво, )К-35>, Рву .гок;. я ииб., и 1,:

Г1! !j! "П;.теит", г, Ужт ород, ул. 1!!>оок г>и>я. !