Устройство для ультразвукового контроля Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

о

35

со :л Изобретение отног;ится к неразрз ше;о;/4ему контролю и может быть использовано дяя ультразвукового Есогггроля качества тонкостенных конструкщте к писгов, Известно устройство для упыразБуковога контроля, содержащее генерттор, усилитель, акустическую призму к закреппенный на ней пъезоэлемент прямоугольной формы с электродами, большая сторона которого выбрэАз из условия b 2,2cosQ/Kp, где Ъ - длина большей стороны; б - угол возбуждешш поверхностеык волн; С5 р - коэффициент затухания ультразву. ка в призме. Пьезопластина прямоугольной формы и вкбранных размеров обеспечшмет возбулсцгние поверхностных волн 1 . Недостатком известного устройства является низкая чувствительность контроля в эхорежиме, обусловленная формой пьезоэлемепта, .Цель изобретения - повышение чувствитель нести контроля путем уменьшения рабочей поверхности пьезозлемента в режиме приема. Указанная цель достигаетс5{ тем, что устрой ство для ультразвукового контроля, содержащее генератор, усилитель, акустическую призму и закрепленный на ней пьезозлемент прям угольной формы с электродами, болылая стор на которого выбрана из условия Ъ 2Л COS е/о/.р , где Ь - длина большей стороны; S - угол возбуждения повержгостньж it норма:г1ьньпс волн; бСр- коэффициент затуха 1кя созбуждеяной волны в призме, снабжено управпяемьгм переключателег...;,, пьезо элемент выполнен из двух акустически и электрически изолированньи частей, ,шкя часть которого составляет (0,2-0j25) Ь , электроды последней соединекь с гекератором . или усилителем через управляемый переклю одтель, а большая часть соединена с генераторои. На чертеже изображена пршщтгиальпая Cieма устройства для ультразвукОБого контроля, Устройство содерисит гекер-.тор {, зсилктель 2, акустическую призму 3, закрепленные ия ней две части 4 и 5 прямортольной формы пьезозлемента с соотвстств 1отцими электродами 6 к 7, и ут раЕлг е лый переключатель 3 для подключения часгз:; 4 nьeзoэлelvleнтa з ргжкме излучения к ге5 ератору 1, а s режиме прмемга - к yc-nvfrcji;; 2. Часть 5 пьезозле2lueniii поиспючена к генератору 1 ьостоянно. Части 4 м 5 пьезоэлемента акустически и электртески изолированы друг от друга, прячем меньшая часть 4 расположена ближе к передяему фронту, ультразвукового пучка, воз Уящаемого в изделии 9 под углом 8. Ширина ее с равна (0,2-0,25) суммарной ширтгы ДВЗТ1 частей 4 и 5 пьезоэлемента, которая является оптимальной в реукмме излучения и определяется по формуле Ъ 2,2со5бып. Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом. Б режиме излучения управляющий сигнал генератора 1 подключает с помощью переключателя 8 часть 4 пьезозлемента к генератору I, с которого на злект1эоды 6 и 7 подается зoндIipyюt f5 й имцульс. Части 4 и 5 пьезоэлемекта создают в призме 3 падающий на контролируемое изделие 9 лучок об1земных волн шириной Ь . Вследствие выбора оптимальной для режима излучения суммарной 1Шфины частей 4 и 5 пьезозлемеита созданный ими ультразвуковой пучок возбуждает ловерхностную вди нормальную волну с максимальной амплитудой. После прекращения действия зо дирующего сигнала управляющий сигнал с генератора 1 с помощью переклю«ател : 8 подключает часть 4 пьезоэлемента к усилителю 2. Отразившись от дефекта, поверхлостная или нормальная волна проходит под призмой 3 и излучает в нее неоднород;4гую объемную волну, которая принимается частью 4 пьезоэлеме та. Он генерирует на своих электродах злектрнческос напряжение, амплитуда которого пропорциональна усредneHHois по ширине части 4 амааитуде упругого смещения этой части пьезоэлел1ента в неоднородной волне. Так как в режиме приема амшшт}да этой Болнь уменьшается по экспоненциальному закону вдоль пьезозлемемта от его переднего края к заднему, размер С части 4 пьезозлемента больше (0,2-0,25) Ь приведет к уменьшению амштитуды электрического сигнала, а размер С меньше (0,2-0,25) Ь к увеличению внутреннего электрического сопротивления пьезоэлемента (оно является еыкостным) за счет уменьшения площади электродов. Это приведет, в свою очередь, к росту падения напряжения последнего электр теес1 ;ого сигнала на внутреннем сопротивлегеди пьезозлемента и к уменьшению напряже1Л1Я сигнала на входе приемного усилителя. Таккм образом, устройство для ультразвукового контроля обссггечивает боле1; высокую чувствительность контроля при использ вашш поверхностных или нормальные мота за счет умспыпеиия рабочей поверх1073695

кости пьезоэлеайента в резхиме приема, что позволяет осуществлять контроль тонкостейных конструкций и листов.

УСТТОЙСТЮ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТЮЛЯ, содержащее генерттор, усилитель, акустическую призму и закрепленный на ней пьезоэлемент прямоугольной формы с электродами, большая сторона которого выбрана из условия b 2.2cos9/oip, где Ъ - длина большей стропы; в - угол возбуждения яоверхяостных и нормальных воля; р- коэффициент затухания возвужпеяной волны в пртсзме, отличаюшееся тем, что, с целью повыогения чувствителыюсти коятреля путем уменьшения рабочей поверхйостя пьезозлемента в режиме приема, оно снабжено управляемым переключателем, пьезозяемент выполнен из двух акустически я электрически изолированных частей, меньшая часть которого составляет