Устройство для определения акустических характеристик ультразвуковых преобразователей Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

110

Изобретение относится к неразр Ш аюшему контролю и может быть испольг;©ваио при ультразвуковом контроле цпи определения диаграмм направленности и разрешающей способности ультразву™

ксфых преобразователей.

Известно устройство для определения ак ст№шских характеристик ультразвуковых преобразоБателей, содержащее ос- разйц в форме попудиска, ульл-развуЕОВо изл -чатель, установленный на плоской граки образца ч точка взода котор-огс совмеихена с осью cHb-nvfeTpaii образийд и у.г;ьтразву:ковой приемник, кшюм&гкн чески связанный с цил1шдркческой повер.чноотьо образца f 1 { з.

Однако указанное ус-тройслво не вол.чет определять диаграмму направлен нести иске-геля в плоскост51Х, а также устанавливать его разрешающую способность.

Наиболее близким к предлагаемом по тегеглческой сущиостк и достигаемом результату является устройство дпя опрэдоления акустических харак :«: ристик у.;ьтразвуковых преобразователей, содержащее образец в вэде шара и ультразвуков-О } п,риеь4ник с мехенизмом его яеооьгещения по сферической поверхз-юсти

f о i

ооразца; :Мзвестлое устройство имеет огракичеп 7ый диаг1йзон углов измерения дкаг :;«ммы направленности,, Кроме того, О-ю нэ гюзволяат определить разрешаю u-yio способность преобразователя, а также диаграмку направленности преоб--. разователя, работающего в режиме приема излучения

иель и,- -1обретения - расширение функiiHOHahbHbix возможностей,,

Поставленная цель достигается TeM, что устройство для определения акуст-и- ч-эских характеристик у,т ьтразв;товых гфеобразователейа содержапхее образец в виде полушара и ультразвтеовой npReis вжк с механизмом его перемещения по сферической поверхности образца, снаб .жене устано.вленной на плоской грани ейразца поворогной шайбой с рамой, пре.п казначенной для размещения ультразвуSioaoro излучателя, механизм перемешгкия ультразв кового приекжика эыпогиея в виде размвщенного по периферии ппоекой грани образна поворотного кольца и двух пружкнд соединекд Ыл одними ко цат-ди с поаоротным кольцом в диаме1 « рально противоиоложиь. X точках,, а дру -и:м15 с упьтразйуковым rфиeмникo o

Ма сферической поверхности образна выполнены радиальные цилиндрические огражате,ли

На фиГе 1 представлано предлагаемое уст-ройствОз общий в ид 5 на фиг, 2 часть устро-йства с углублениями на сферической ловерхност:- образп.в.

Устройство для определен1 я акустических л рактер;С1ик ультразвуковых преобразовйтелей содержит образец 1 и виде 1лара5 на ViJiccKo грани которого установлен ультразвуковой излучотель 2 а ча сфер1иеской повер июсти - ,7 ьтра звуковой приемник 3, Образец отсчетгным пкмбом 4 Зльтразвутсовой излучатель 2 укреплен в раме 5, смошооваикой на поворотной шайбе G, я.олкк ;тайся частью no u mifiKe враигения, аруго; ЧИСТЬ которого (втулка 7) ц.кпо.;вижно закреплена на плоской грани o6prj34a 1, Ось вряцония поворотной шайбы 6 перпендикулярна плоской грани и совпадае т с ее центром,, п точка зБОда -льтрлзвукойого иолучателя 2. сов ц.адает с центром сферической поверхности,. Меквнкзм перемещения ультразвуковогс пзие; - п-гх; 3 по сфериче:ской поверхнос:тк образ;К: сьгчочяен в вине по30i,OTHOJ-o jiOiibua 8,, ус;тановлешюгс ло периферии плоской грани, и пружин Э, KOHiibi KOTOpbsx соедкнемы с ультразвуковым приемвЕком 3 и с поноротлгым кольцом О в диаметра :ь; О иротивополсжных 1ОЧ. с помощью шарниров, С помощью sKfiTOb iO ультразвуковой излучатель 2 закрепляетг;я в 5. Указатель 11, закрапленный на поворотной шайбе 6 ь с счетный лимб 4 ф жсируют положе:1;е ультразвуковых излучателя 2 и приемника 3, Все устройстео крепится на ножкак -.2,, Крестообразно по ноперпендккупарным направлениям на сферической поверхности образца . вылолнеШ) радкальнь1е ци,линдр -гческие ут-отублеккя 10 с плоским .ансм«

Устройство для СП р еде пени;; а куст кЧаскик харак-,г-орио;гнк. уль-уразв тсовь х преобразоэй елей рабо-гает следу;/мик

ОЬрвЗО1,1-.,

У,;-ьгразвуковый изп:;/чатель 2 уста- надлйде ог- на гглоской ::ррни образца 1 в раме 5 с помошь; винтов 1C таким образом, -.тобь лочка ввода ультразвукового лзпучетеля 2 совпала с нептром сферической поверклос.-И образца 1, ц- даюг на ультрйзвуковой ic-ayчк1hiTi, 2 злектрический cki-кал, повоpf-чивают рйг,ет 5 и определяют бмилит;,ду сиги;;ла принятого ультразвуковым

3103

приемником 3. Затем подобные операции проводят при установке ультраэвуко-Бого приемника 3 на других параллелях, В результате определяют oSbejvfflyro диппрамму направленности исследуемого

ультразвукового излучателя 2, Объекшую диаграмму направленн-эсти KJOKHO получить, если ультразвуковой излучатель 2 установить неподвижно на плоской грани образца 1, а ультразруковой приекгник 3 перемешать при помощи поверстного кольца 8 вдоль параллели и затем перестанавливать по мери,а1;ан} сферической поверхности. Для определения диаграммь направленности ультразвукового излучателя 2 в режиме изл чения - приема вместо ультразвукосог о приемника 3 может быть использовпн волноводJ который с помощью пружин 9 прижимается к сферической поверхности.

В этом случае при вращении ультразвукового изл 1ателя 2 вокруг своей оси и перемещении волновода по поверхности измеряют аьшлитуду ультразвукового сигнала, отраженного от волновода, и по ней определяют диаграмму направленности.

С помощью устройства может быть определена разрешающая способность ультразвукового изл чателя 2, рабо-

тающего по эхо-методу. Для вдоль параллели, на которую выходит осо ультразвукового изл чателя 2, уста5шаливаю дла волновода одинаковой длины. Затем вращают излучатель и фиксируют имлу/ibc 7 ругой волны, отраже шый от торцов волноводов при разной ориентации ультра звукового изл чателя 2 когда его ось совпадает с симметрии волноводов и когда она находится на равном расстоя ши от них, причем проводят эти измерения при разных расстояниях лГежау волноводами. По измеренным з двух случаях акшлитудам судят о разрешающе способности контроля. При этом проводить измере;1ия при неподвижном ультразвуковом изл - ателе 2 и при переО4

мешени волноводов адоль параллели. Определение разрещающей способности ультразвукового излч- ателя 2 в направлении, г.ерпендикулярному первому направлэнию, определяют аналогичныК образом при устфювке волноводов вдоль мерцциа га. Разред1ающ}ю способность cepiirHoro искателя с зaдaнны и акуотчческими параме трами и работающего в режиме изл;,чент1я приема можно также определить с помощью радиальных цилиндрттческих углублений 13, выполненных в образце со стороны сферической поверхности. При этом ультразвуковой излччатель 2 поворачивают так, чтобы его ак-уст1;ческая ось вышла на одно из утлпублеиий 13. Фиксируьот амплт туду импульса, отраженного от дна этого углублекик., Далее изл -чатель 2 поворачизаютна некоторый угол так, чтобы его акустргческая ось выходила поочередно на остальные углубления 13, фикС1фу;от величину амплитуд принимаемых к етульсов пкшульсов от дна зтлублен:;й 13 и импульсов, отраженных от сфертетеской поверхности образца 1.

Затем определяют минимальное углов расстоянке между дзулш углублениями 1 и тульсы от дна которых регистрируютCS-; как. раздельные. Это угловое расстояJi.re и является разреш.иощей способное- тью искателя.

Устройсчво для определения акусти-ческ }.: характеристик ультразвуковых преобразоаателии за счет вращения ультразвукового излучателя в поворотной шайбк с ремой, выполнения меха- кизк.а перемеи1е:1ия ультразвукового приемника в вице noBOpoTiioro кольца i: дзук пружин li снабжения образна радиаль ;ы п1 цилиндрг.ческими углублент1я по.-г,о;;я:зт расширить диапазон n3Nfepe- кия акуст :ческих характеристик и опре™ лелкть объемную днaгpa f fy направленности ;:.кустического 1 ол ателя и гго разрехиающул способность.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗЭВАТЕЛЕЙ, содержащее образец в виде пол оиара и ультразвуковой приемник с механизмом его перемещения по сферической поверхности образца, ч т л и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено установле1шой на плоской грани образца поворотлой шайбой с р& мой, яредназначенной для размещения ультразву1 ового излучателя, механизм перемещения ультразвукового приемника выполнен в виде размещенного по периферия плоской грани образца поворотного кольца я двух пружин, соединенных одни-ми концами с поворотным кольцом в диаметрально противоположных точках, а другими - с yльтpaзв; кoвым пркемнИ i ком (} ii 2, Устройство по п. 1, о т л н i jrtSSS33 ч а ю щ е е с я TeKij что на сфер1тчеокой поверхности образца выполнены радиальные цилиндрические отражатели. sas: j fiEas S