Преобразователь сигналов акустической эмиссии

 

/ ))" »)ъ»

В. М. Геллер, М. Б. Гитис, А. Г. Копанский и В. Н. едой,-..:,-,, ) ":)У. ", i J

3 -; ) (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по неразрушающих методов и средств контроля качест (7I ).3àÿâèTåëü (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

) 1

Изобретение относится к неразрушающему . контролю материалов и может быть испольэо. вано для обнаружения дефектов в материалах по сигналам акустической эмиссии.

Известен преобразователь волн Рэлея или

Лэмба "клинового типа", содержащий круглую поляризованную по толщине пьезопласти-ну, установленную на грани клина под углом к рабочей поверхности- преобразователя 111.

Недостатком его является узкая направленность приема сигналов, обусловленная принципам действия преобразователя, основанного. на законе преломления поверхностной волны в продольную в материале клина.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь сигналов акустической эмиссии, распространяI ющихся в: материале в виде волны Рэлея или Лемба, содержащий круглую поляризован- щ ную по толщине пьезопластину, одна из торцовых поверхностей которой является рабочей поверхностью. Преобразователь обладает круговой диаграммой направленности (2) .

Недостатком его является малая чувствитель ность к сигналам, распространяющимся в виде волн Рэлея илн Лэмба, обусловленная тем, что при произвольном выборе материала пьезо-пластины не обеспечивается максимальная. чув-! ствительность, наблюдающаяся в том случае, если волна принимаемой моды трансформируется в пьеэопластине в преломленную под угпом

45 сдвиговую волну.

Цель изобретения — повышение чувствительности при сохранении круговой диаграммы направленности.

Цель достигается тем, что в преобразователе сигналов акустической эмиссии, распространяющихся в материале в виде волн Рэпея или

Лэмба, содержащем круглую поляризованную по толщине пьеэопластину, одна иэ торцовых поверхностей которой является рабочей поверхностью пьезопластина выполнена из материала, скорость распространения сдвиговых волн в котором 0,7t0)2 скорости принимаемой волны Рэлея или Лзмба.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Составитель К. Хилков

Техред М.Костик

Редактор К. Волощук

Корректор И. Шулла

Заказ 924/62 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 99693

Преобразователь, содержит круглую поляризованную по толщине пьезопластину 1, на - торцовых поверхностях которой расположены электроды 2 и 3.

Преобразователь работает следующимббразом.

При возникновении и развитии дефектов в контролируемом объекте 4 генерируются волны акустической эмиссии типа Рэлея или Лэмба, при этом на электродах 2 и 3 пьезопластины о

1 возникает электрическое напряжение, Материал пьезопластины 1. подбирается по отношению к материалу контролируемого объекта 4 с учетом моды принимаемой волны так, чтобы отношение скорости распространения сдви- говых волн в пьезопластине 1 к скорости распространения волны принимаемой моды в контролируемом объекте 4 составляло величину 0,710,2. При этих условиях волна принимаемой моды трансформируется в пьезопластине 1 в преломленную под утлом 45 сдвиговую волну, что соответствует максимальной чувствительности к принимаемой волне при крутовой диаграмме направленности.

Так, пьезопластиной, выполненной из материала ЦТС вЂ” 19 (скорость сдвиговой волны

2 10 м/с) хорошо принимается волна Рэлея

Ф из стали (скорость 2,9-10З м/с), так как угол преломления близок, к 45 . Однако при приеме из стальной пластины симметрич, ной волны Лэмба нулевого порядка (скорость . около 5 10з м/с при толщине стальной пластины меньше длины волны) пьезопластина из ЦТС вЂ” 19 становится малочувствительной, так как утол преломления составля3 4 ет 23". В то же время пьезопластины из ниобата лития (скорость сдвиговой волны

3,5 ° 10З м/с) обеспечивает оптимальный прием из стали симметричной волны Лзмба нулевого порядка, так как угол преломления близок к 45 .

Таким образом, данное устройство позволяет повысить достоверность акустико-эмиссионного контроля иэ-за повышения чувствительности при ненаправленном приеме волн типа Рэлея или Лэмба.

Формула изобретения

Преобразователь сигналов акустической эмиссии, распространяющихся в материале в виде волны Рэлея или Лэмба, содержащий круглую поляризованную по толщине пьезопластину,одиа из торцовых поверхностей которой является рабочей поверхностью, о тличающийся тем,что, сцелью повышения чувствительности, пьезопластины выполнены из материала, скорость распространения сдвиговых волн в котором составляет 0,7 0,2 скорости принимаемой волны Рэлея или Лэмба.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вакар К. Б. Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике. М., Атомиздат, 1980, с. 134-135.

2. Там.же, с. 134 (прототип).