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

2. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что в части гибкой ленты, контактируннцей с рабочей поверхностью призмы, выполнены продольные сквозные пазы, меньший размер которых выбран больше Л /2, а расстояния между пазами меньше Л /2, где Я ,длина волны ультразвуковых ко.леваний в материале призмы.

3. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что в части гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, выпол- иены отвер&тия (размеры которых выбраны больше У-/2, а расстояния между отверстиями меньше ),

1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ, содержащий пьеэоэлемент, соединенную с ним призму и звукопровод, контактируищий с призмой, причем звукопровод и призма выполнены из материалов с различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля изделий различной толщины, звукопровод выполнен в виде гибкой ленты, контактирующей частью поверхности с рабочей поверхностью призмы и акустически связанной с пьезоэлементом. (Л :о СлЭ :о Од ел

Изобретение относится к испытания и измерениям и может быть использовано для ультразвукового контроля.

Известен пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, ссщерясащий пьезоэяемент и соединенную с ним призму с отражателем на ее боковой грани и клинообразным пазом в рабочей поверхности призмы 1.

Недостатком преобразователя является возможность его использования для контроля изделий с ограниченным диапазоном тооздин, ак как при увеличенйи толщины контролируемого изделив возможно наложение сигнала, характеризующего акустический контакт ультразвукового преобразователя с изделием, и сигнала от дефекта.

Наиболее близким по технической сущности и ДОСтигаемс у результату к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, содержащий пьеаоэлемент, соединенную с ним призму и звукопровод, контактирующий с , причем звукопроврд и призма вы полнены из материалов с различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний. Призма имеет помимо наклонной грани, служащей для размещения пьезоэлемента, дополнительную наклонную грань, акустически связанную со звукопроводом, в которсян расположен отражатель с регулятором отражательной способности и поглотителем шумов, выполненный с возможностью перемещения по длине звукопровода 2.

Недостатком известного преобразователя является низкая производительность контроля изделий различной толщины при его использовании, что обусловлено.необходимостью положег нйя отражателя, сигнал от которого характеризует акустичес1 ий контакт ультразвукового преобразователя с изделием, при изменении толщины изделия.

Цель изобретения - повышение производительности контроля изделия раличной толщины.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе для ультразвукового контроля, содержащем пьёзоэлемент, соединенную с ним пркзму и звукопровод контактирующий с призмой, прячем звукопровод и призма выполнены из Материалов с различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний , з укопровсщ ВЕШолнен в виде гибкой ленты, контактир эдей частью поверхности с рабочей пове1жностью призмы и акустически связанной с пьезоэлементом.

Кроме того, в части гибкой ленты контактир1тацвй с рабочей поверхност призмы, выполнены продольные сквозные пазы, меньший размер которых выбран больше А/2, а расстояние между пазами меньше Д./2, га/е длина волны ультразвуковык колебани в материале призмы.

А в части гибкой ленпл, контактирующей с рабочей поверхностью призья л, выполнены отверстия (размеры КОТ01ЙЛХ выбраны больше,Д/2, а расстояние между отверстиями меньше Л/2).

На фиг. 1 показан предлагаемый пьезоэлектрический преобразователь, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг.1.

Пьезоэлектрический преобразователь содержит пьезоэлемент 1, соединенную с ним призму 2, звукопровод в В1еде гибкой ленты 3, контактирующей частью поверхности с рабочей поверхн/эстью призмы 2 и акустически связанной с боковой поверхностью пьезозлемента 1, демпфер 4, обойму 5 со стяжным винтом б, посредством которой фиксируют форму изгиба гибкой ленты, обеспечивакхцую возможность ее контакт 1 с пьезоэлементом 1, центральный электрический контакт 7, служащий для подключения преобразователя к дефектоскопии и втулку 8 из изоляционного материала. В части гибкой ленты 3, контакти рующей с рабочей поверхностью призмы 2, вьтолнены продольные сквозные пазы 9. Призма 2 и гибкая лента 3 выполнены из Мр1териалов с различной скоростью распространения ультразву новых колебаний, например из органического стекла и стали соответственно. Для Осуществления акустической связи пьезоэлемента 1 с гибкой лентой 3 в последней выполнено сквозное отверстие, соответствующее сече нию пьезоэлемента 1 по толщине, а акустическая связь пьезоэлемента с гибкой лентой 3 может быть осуществлена с помощью масла или клея. Контакт гибкой ленты 3 с призмой 2 может быть осуществлен с помощью клея. Преобразователь работает следующим образом. Преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого изделия и на пьезоэлемент I подают электрическое напряжение от генератора дефектоскопа, который излучает ультразвуковые колебания через призму 2 и гибкую ленту 3 в контролируемое изделие. При этом боковая поверхность пьезоэлемента 1 возбуждает в гибкой ленте 3 колебания, тип ..которых зависит от толщины h гибкой ленты, частоты CU ультразвуковых колебаний и фазовой скорости С распространения сдвиговых колебаний в материале гибкой ленты. При толщине гибкой ленты 3, выбранной из соотношения uJh/Ct 1, в ней распространяются продольные и из гибные колебания в пластине. При тол щине гибкой ленты 3, выбранной из со отношения to h/Ct, в ней распрост

3 J

/ /

/ / раняются поверхностные колебания. Возбужденные в гибкой ленте 3 ультразвуковые колебания, отразившись от ее противоположного торца, поступают на пьезоэлемент 1, электрические сигналы с которого подаются на дефектоскоп, причем амплитуда этих сигналов зависит от качества акустического контакта преобразователя с изделием: амплитуда максимальна при нарушении контакта, так как в этом случае вместо контактной смазки появляется воздух, и минимальна при высоком качестве акустического контакта. Ультразвуковые сигналы из изделия поступают на пьезоэлемент 1, однако время их приема всегда больше, чем время приема сигналов, характеризунлдих акустический контакт, что обусловлено примерным равенством удвоенных путей распространения ультразвуковых колебаний в призме и гибкой ленте и различием скоростей распррртранёния ультразвуковых колебаний в них. Выполнение в части гибкой ленты, контактирувлцей с рабочей поверхностью призмы, продольных сквозных пазов или отверстий позволяет устранить вЕвдавливание контактной XHJJKOCTH |из-под рабочей : поверхности преобразователя. Таким образом, использование известного пьезоэлектрического преобразователя позволяет повысить производительность контроля изделий различной толщины за счет исключения необходимости изменения положения отражателя, сигнал от которого харёштеризует акустический контакт, ри осуществлении надежного контроля последнего.