Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и. может быть испол зовано для дефектоскопии изделий в машиностроении. Известен ультразвуковой преобраз ватель, содержащий пьезоэлемент, демпфер, протектор и магнит для удержания магнитной контактной жидкости ij . Недостатком преобразователя является невозможность автомати-ческого восполнения контактной маг нитной жидкости на рабочей поверхности преобразователя, что снижает качество акустического контакта и производительность контроля. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, установленные в не пьезоэлемент, протектор, демпфер с магнитом, резервуар с контактной магнитной жидкостью, крьшку последнего и узел автоматической подачи контактной жидкости на рабочую поверхность преобразователя fZ. Недостатком известного ynbtpaзвукового преобразователя является сложность конструкции узла автоматической подачи контактной магнитно жидкости, который содержит капилляр с электромагнитным клапаном, датчик наличия контактной жидкости, установленный на рабочей поверхности преобразователя, и блок управления электрически соединенный с датчиком и электромагнитным клапаном. Использование электромагнитного клапана и блока управления требует введения дополнительных источников питанил, увеличивает стоимость преобразователя, снижает надежность и производительность контроля. Цель изобретения - упрощение конструкции преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковом преобраз вателе, содержащем корпус, установленные в нем пьезоэлемент, протектор, демпфер с магнитом, резервуар с контактной магнитной жидкостью, крышку последнего и узел автоматической подачи контактной магнитной жидкости на рабочую поверхность преобразователя, узел автоматическо подачи контактной жидкости выполнен в виде соединяющих резервуар с рабо чей поверхностью преобразователя двух капилляров с клапанами. На чертеже показана конструкция ультразвукового преобразователя. Ультразвуковой преобразователь содержит резервуар I, который герметически закрывается крьшкой 2 и расположен в корпусе 3 преобразователя, в котором установлен узел автоматической подачи контактной магнитной жидкости на рабочую поверхность 4 преобразователя., выполненный в виде двух капилляров 5 и 6 с клапанами 7, соединяющих рабочую поверхность 4 преобразователя с резервуаром 1. В корпусе 3 преобразователя установлены протектор 8, на котором расположены пьезоэлемент 9 и демпфер 10 с магнитом 11. Позицией 12 обозначена контактная магнитная жидкость. Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом. Преобразователь подключают к дефектоскопу (не показан), закрывают клапанами 7 капилляры 5 и 6. Открывают крьшку 2 и заливают в резервуар 1 контактную магнитную жидкость 12. Герметически закрывают крышку 2. Устанавливают ультразвуковой преобразователь на контролируемом изделии и открывают клапаны 7.i Контактная магнитная жидкость, находящаяся в резервуаре 1, притягивается магнитом 11 на рабочую поверхность 4 и вытекает туда из капилляра 6. В это время через второй капилляр 5в резервуар попадает воздух. Как только на рабочую поверхность 4 вытекает столько магнитной жидкости 12,что она перекроет расположенное на рабочей поверхности 4 отверстие капилляра, проникновение воздуха в резервуар 1 через капилляр 5 прекращается и прекращается вытекание жидкости на рабочую поверхность 4 из капилляра 6, так как вытекание жидкости без доступа воздуха создает в резервуаре 1 разрежение воздуха. Производят контроль изделия, перемещая преобразователь по его поверхности. Как только количеств во магнитной жидкости 12 на рабочей поверхности 4 уменьшится в результате, ее расхода на столько, что она перестанет перекрывать доступ воздуха в резервуар 1 через капилляр 5, подача жидкости через капилляр 6на поверхность 4 возобновится и т.д. По окончании работы клапаны 7 31 закрывают и удаляют остатки магнитной жидкости с рабочей поверхности 4. Доливание новой жидкости в резер вуар 1 выполняют при закрытых клапанах 7. Предельные диаметры капилляров 5и 6 должны находиться в пределах 0,5-3 мм, так как такие размеры являются оптимальными для работы устройства, Восполнение жидкости на рабочей поверхности 4 происходит в том случае, если нижний торец капилляра 6находится на таком расстоянии от магнита, что на жидкость, находящуюся у нижнего торца каппиляра, действует градиент давления д , С тлель р уменьшения расхода магнитной жидкости путем приближения радиуса пятна магнитной жидкости на рабочей поверхности 4 преобразователя к радиусу пьезопреобразователя 9 целесообразно выполнять торцовое от . верстие капиллйраб непосредственно возле края протектора 8. Для уменьшен радиуса пятна магнитной жидкости целесообразно, чтобы расстояние от центра протектора,до центра выходного отверстия капилляра 5 было меньше; и в пределе определялось соотношег нием ,-ьг2, где L расстояние от центра протектора 8 да центра отверстия капилляра 5; расстояние от центра протектора до центра отверстия капилляра 6; - радиус отверстия капилля г - радиус отверстия капилляра 5.: Вьшолнение узла автоматической подачи контактной магнитной жидкости на рабочую поверхность преобразо- вателя в виде двух капилляров с клапанами позволяет значительно упрос- тить конструкцшо преобразователя за счет исключения из нее датчика налит чия жидкости, электромагнита и эяект ронного блока,упраапянмдего электромагнитом.

УЛЬТРАЗВУКОЮЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий корпус, установ- f ленные в нем пьезоэлемент, протектор, демпфер с магнитом, резервуар с контактной магнитной жидкостью, крышку последнего и узел автоматической подачи контактной магнитной жидкости на рабочую поверхность преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции преоб)азователя, узел автоматической подачи контактной жидкости выполнен в виде соединяющих резервуар с рабочей поверхностью преобразователя двух капилляров с клапанами. /I