Датчик контроля работы ванны для ультразвуковой обработки изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля работы ультразвуковых ванн, например, ванн, используемых при капиллярной дефектоскопии изделий. Известен датчик для приема ультразвуковых колебаний жидкости, содержащий сферический электроакустический преобразователь и держатель 1. Недостатком датчика при контроле работы ванны для ультразвуковой обработки изделий является невысокая достоверность контроля, обусловленная равномерностью диаграммы направленности датчика, вследствие чего он принимает кавитационные шумы, попадающие на него с различных сторон, в том числе и отраженные от поверхности жидкости, т. е. определяет интегральную шумовую характеристику, не позволяющую точно оценить интенсивность кавитации в какой-либо локальной области. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик контроля работы ванны для ультразвуковой обработки изделий, содержащий плоский электроакустический преобразователь, корпус и держатель 2. Недостатком известного датчика является также невысокая достоверность кон1-роля, обусловленная рядом причин. Во-первых, хотя плоский электроакустический преобразователь датчика и обладает направленными характеристиками, однако конструкция его корпуса позволяет ему принимать кавитационный шум от участков, расположенных вокруг места измерения. Во-вторых, контроль работы ванны необходимо производить на том же расстоянии от ее излучателя, на котором располагается обрабатываемое изделие, а конструкция известного Датчика не позволяет его точно выдерживать без использования какого-либо приспособления. В-третьих, при использовании кавитации для интенсификации различных процессов большое значение имеют характеристики поверхности (смачиваемость, щероховатость, волновое сопротивление и т. п.), у которой зарождают кавитационные пузырьки, поэтому при контроле работы ванны необходимо обеспечить идентичность условий образования кавитации условиям, возникающим в рабочем режиме ванны, что известный датчик обеспечить не может. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Эта цель достигается тем, что датчик контроля работы ванны для ультразвуковой обработки изделий, содержащий плоский электроакустический преобразователь, корпус и держатель, снабжен звукопроводящей пластиной, выполненной из материала обрабатываемого изделия и акустически связанной с электроакустическим преобразователем, и полой звукоизолирующей насадкой, установленной соосно с корпусом датчика с возможностью перемещения вдоль корпуса, а расстояние между противоположными стенками внутренней поверхности насадки кратно половине длины волны изгибных колебаний в ванне. На чертеже представлена принципиальная схема датчика контроля работы ванны для ультразвуковой обработки изделий. Датчик содержит плоский электроакустический преобразователь 1, корпус 2 и держатель 3, который соединен с корпусом 2 через щарнир 4. Кроме того, датчик содержит звукопроводящую пластину 5, выполненную из материала обрабатываемого изделия и акустически связанную с электроакустическим преобразователем 1, и полую звукоизолирующую насадку б, установленную соосно с корпусом 2 датчика с возможностью перемещения вдоль своей оси. Размеры корпуса 2 датчика, перпендикулярные его оси, выбираются кратными половине длины волны изгибных колебаний излучателя 7 ванны 8. Датчик работает следующим образом. Полую звукоизолирующую насадку 6 перемещают по корпусу 2 датчика и фиксируют в таком положении, чтобы расстояние от открытого края насадки 6 до звукопроводящей пластины 5 соответствовало наибольщему удалению поверхности обрабатываемого изделия (не показано) от излучателя 7 ванны 8 при его размещении в последней. Датчик электрически соединяют с измерительным устройством (не показано) и приступают к работе. Датчик вводят в ультразвуковую ванну 8 с жидкостью и располагают таким образом, что открытые края насадки 6 плотно прижимаются к поверхности излучателя 7. Сканируют поверхность излучателя 7 при помощи держателя 3, при этом параллельность преобразователя 1 поверхности излучателя 7 обеспечивается шарниром 4. Датчик принимает сигналы кавитационного шума, образованного в локальной области, ограниченной поверхностями излучателя 7, звукопроводящей пластины 5 и звукоизолирующей насадки 6. Условия образования кавитации при измерениях аналогичны условиям при работе в том случае, когда материал звукопроводящей пластины 5 и ее поверхность идентичны характеристикам обрабатываемого изделия (не показано). По этой причине пластину 5 целесообразно выполнять сменной. Выбор размеров корпуса 2 датчика, перпендикулярных его оси, кратными половине длины волны изгибных колебаний излучателя 7 ультразвуковой ванны 8, обеспечи3 11044124

вает при сканировании перекрывание на-работы вследствие того, что датчик снабсадкой участков излучателя 7 с одинако-жен звукопроводящей пластиной, выполвой энергией излучения.ненной из материала обрабатываемого изТаким образом, предлагаемый датчикделия и акустически связанной с электроконтроля работы ванны для ультразвуко- акустическим преобразователем, и полой вой обработки изделий позволяет повыситьзвукоизолирующей насадкой, установлендостоверность контроля благодаря созда-ной соосно с корпусом датчика с возможнию условий измерения близких к условиямностью перемещения вдоль своей оси.

ДАТЧИК КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ВАННЫ ДЛЯ УЛБТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащий плоский электроакустический преобразователь, корпус и держатель, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен звукопроводящей пластиной, выполненной из материала обрабатываемого изделия и акустически связанной с электроакустическим преобразователем, и полой звукоизолирующей насадкой, установленной соосно с корпусом датчика с возможностью перемещения вдоль корпуса, а расстояние между противоположными стенками внутренней поверхности насадки кратно половине длины волны изгибных колебаний в ванне. (Л 4 4 rsD