Щуп для ультразвукового дефектоскопа Советский патент 1957 года по МПК G01N29/24 

Предметом изобретения является щуп (искательная головка) для ультразвуковой дефектоскопии, в частности, стыковых и угловых сварных швов.

Известные ультразвуковые дефектоскопы, снабженные заполненным проводящей ультразвук жидкостью корпусом с расположенным в нем пьезоэлектрическим щупом, излучающим пучок ультразвуковых колебаний под различными углами к поверхности исследуемой детали или сварного щва, не обеспечивают постоянство времени прохождения ультразвуковых колебаний в щупе и расстояния центра излучений от передней грани щупа, а также непрерывного автоматического изменения угла ввода луча в контролируемый материал.

Этот недостаток устранен в описываемом щупе тем, что пьезоэлектрический излучатель укреплен на планке, вращаемой кулачковым или иным механизмом, причем ось вращения планки совмещена с дном корпуса щупа таким образом, чтобы ось ультразвукового луча при любом положении излучателя проходила через ось вращения планки, а профиль кулачка обеспечивал постоянную скорость изменения тла ввода луча в контролируемый материал. С целью стабилизации характеристики направленности луча и чувствительности щзпа при изменении угла ввода лзча, в щупе применен пьезоэлектрический излучатель с вогнутой излучающей поверхностью или мной системой фокусировки.

На фиг. 1 изображен общий вид щупа спереди при лшнимальном угле отклонения пьезоэлектрического излучателя; фиг. 2 - то же, при максимальном угле отклонения; на фиг. 3-4 показано направление ультразвуковых лучей при контроле щупом соответственно стыкового и углового сварных щвов.

Щуп состоит из корпуса L выполненного, например, из органического стекла (плексигласа) и заполненного проводящей ультразвук жидкостью 2. Внутри корпуса щупа .расположен пьезоэлектрический излучатель 3, укрепленный на поворотной планке 4. Изменение угла р падения ультразв кового луча производится посредством поворота планки 4 с излучателем относительно оси 5, которая совмещена с дном щупа (центром ультразвукового излучения).С внешней стороны щупа расположена стрелка 6, укрепленная на оси 5 и поворачивающаяся совместно с планкой 4, а также кулачок 7, вращаемый приводным маломощным электродвигателем или заводной пружиной (не показаны на чертеже) . Витая пружина 8 обеспечивает постоянный прижим стрелки 6 к кулачку 7. Последний в процессе своего вращения вызывает изменение величины угла между перпендикуляром ко дну щупа и осью 0-0 стрелки 6 и тем самым изменение угла р падения ультразвукового луча, что приводит к автоматическому непрерывному изменению величины угла а ввода ультразвукового луча, т. е. к его качательному движению.

За половину оборота кулачка угол падения и угол ввода ультразвукового луча изменяются от минимального до максимального значения.

Кулачковый механизм с кулачком специального профиля обеспечивает соблюдение закона изменения угла р падения ультразвукового луча, при котором скорость изменения угла а ввода луча в контролируемый материал (со скоростью С,, распространения в нем Зльтразвука) при данной заполняющей щуп жидкостной среде (скоростью Cj, распространения в ней ультразвука) остается постоянной, т. е. выполняется условие:

§- .агс sm(.sinp) const,

где / - время пробега ультразвукового импульса.

В целях обеспечения постоянства характеристики направленности

ультразвукового луча в контролируемом материале и чувствительности щупа при изменении угла ввода луча, в щупе применена система фокусировки ультразвукового луча, которая может быть выполнена в виде вогнутой пластины пьезоэлектрического излучателя, плоской пластины с фокусирующей линзой и др.

Предмет изобретения

1.Щуп для ультразвукового дефектоскопа, снабженный заполненным проводящей ультразвук жидкостью корпусом с расположенным в нем пьезоэлектрическим излучателем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства времени прохождения ультразвуковых колебаний в щупе и расстояния центра излучения от передней грани щупа, а также непрерывного автоматического изменения угла ввода луча в контролируемый материал, пьезоэлектрический излучатель укреплен на планке, вращаемой кулачковым или иным механизмом, причем ось вращения планки совмещена с дном корпуса щупа таким образом, чтобы ось ультразвукового луча при любом положении. излучателя проходила через ось вращения планки, а профиль кулачка обеспечивал постоянную скорость изменения угла ввода луча в контролируемый материал.

2.В щупе по п. 1 применение пьезоэлектрического излучателя с вогнутой излучающей поверхностью или иной системы фокусировки, с целью стабилизации характеристики направленности луча и чувствительности щупа при изменении угла ввода луча.

НабелЬ к дефехтос/fonfj

Ка5вль к дефектоскопу

Щуп

uJ