Широкополосный ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

4 О

4 О

Фег. /

сл

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии материалов и может быть использовано при ультразвуковом контрюле сварных соединений, в частности спектральном анализе эхо-сигналов от дефектов.

Известен широкополосный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные импульсный генератор, широкополосные преобразователь и усилитель, а также индикатор.. . Генератор содержит устройство формирования частотно-модулированНЕМи импульсов. Преобразователь выполнен в виде сферически вогнутого пьезозлемента, изготавливающегося по специальной технологииfl .

К недостаткам дефектоскопа еле-, дует отнести сложность его конструкции из-за необходимости использоваНИН устройства формирования частотнмодулированных импульсов, а также трудоемкого и сложного в изготовлении сферически вогнутого преобразователя.

Цель изобретения - упрощение конструкции дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что в широкополосном ультразву ковом дефектоскопе, содержащем последовательно соединенные импульйный генератор, широкополосные преобразователь и усилитель, а также индикатор, широкополосный преобразователь выполнен в виде не менее трех пьезоэлементов, расположенных в одной плоскости, электрически соединенных параллельно и подобран-г ных таким образом, что их амплитудно-частотные характеристики в области резонансных частот и Их вторых гармоник перекрывают друг друга на уровне не ниже, чем 0,4, полностью перекрывая требуемый частотный диапазон дефектоскопа, в качестве широкополосного усилителя использован усилитель с регулируемой частотной характеристикой, обеспечивающей выравнивание частотной характеристики преобразователя, а длительность зондирующего импульса .генератора выбрана из условия С 4|-t ГДв fm - максимальная из резонан(5ных частот используемых пьезоэлементов.

На фиг. 1 представлена блок-схема широкополосного ультразвукового дефектоскопаf на фиг.2 - 4 - амплитудночастотные характеристики (АХЧ) пье- зозлементов,генератора усилителя и суммарная электроакустического тракта дефектоскопа.

Широкополосный ультразвуковой 5 дефектоскоп содержит последовательно соединенные импульсный генератор. 1, широкополосный преобразователь 2 из пьезоэлементов 3-5, широкополосный усилитель б и индикатор 7.

10 Дефектоскоп работает.следующим образом.

Импульсный генератор 1 коротких импульсов, например, на лавинных транзисторах возбуждает широкополос- ный преобразователь 2, состоящий из, например, трех пьезоэлементов 3 - 5, расположенных в одной плоскости и электрически соединенных параллельно, причем для обеспечения возбуждения всех пьезоэлементов преобразователя длительность зондирующего, импульса генератора 1 должна удовлетворять условию ЗПр- максимальная из резонанс ных частот ,f-j используемых пьезо5 элементов. Для обеспечения равномерности электроакустического тракта Дефектоскопа пьезоэлементы подбирают так, чтобы их АЧХ пересекались на уровне не ниже, чем 0,4,

0 в области резонансных частот и их вторых гармоник. Шир окополосный преобразователь 2 излучает и принимает широкополосные ультразвуковые сигналы, которые усиливаются в широкополосном усилителе 6 с регулируемой АЧХ, обеспечивающей выравнивание АЧХ на высоких частотах, и подаиотся на индикатор 7. В силу того, что АЧХ пьезоэлементов широкополосного

Q преобразователя, пересекаясь, перекрывают весь требуемый диапазон частот, а АЧХ широкополосного усилителя имеет подъем, выравнивающий АЧХ электроакустического тракта дефектоскопа, суммарная АЧХ (фиг. 4) дефектоскопа имеет в итоге удовлетворительную равномерность в выбранном диапазоне частот от f до 2f (фиг. 2).

0 Такое вьтолнение широкополосного ультразвукового дефектоскопа при достаточной простоте конструкции позволяет с большой достоверностью и информативностью использовать метод ультразвуковой спектроскопии.

А 1,0

f .

7 г J

S S 7

///y/V/ Фиг. I

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные.импульсный генератор, широкополосные преобразователь и усилитель и индикатор, . отлич ающий с я тем, что, с целью упрощения его конструкции, широкополосный преобразователь выполнен в виде не менее трех пьезоэлементов, расположенных в одной плоскости, электрически соединенных параллельно и подобранных таким образом, что их амплитудно-частотные характеристики в области резонансных частот и их вторых гармоник перекрывают друг друга на уровне не ниже, чем 0,4, полностью перекрывая требуемый частотный диапазон дефектоскопа, в качестве широкополосного усилителя использован усилитель с регулируемой частотной характеристикой, обеспечивающей выравнивание частотной характеристики преобразователя, а длительность зондирующего импульса генератора выбрана из условия где -„- максимальная из 4ft ; ttm гпрезонансных частот используемых пьезоэлементов. (Л