Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к нераэру- тающнм средствам и методам контроля и может быть использовано, в частности, при ультразвуковом рсонтроле диффузионных сварных соединений.

Цель изобретения - повышение надежности контроля за счет созда.шя задержки при получении сигнала.

фиг. Г схематично изображен ра дельно-совмещенньш ультразвуковой . преобразователь, разрезу на фиг.2 - то же, вид сбоку в разрезе.

Предлагаемый преобразователь содержит корпус 15 размещенные в нем звуководы 2 и 3 с пьезоэлементами 4 демпфер 5 и звукопроводящие прокладки 6 и 7 . Излучающая часть преобразователя отделена от приемной акустическим экраном 8 и каждая имеет свои электрические выводы 9 и 10.

Звукопроводящие прокладки б и 7 выполнены из одного материа:7а, отличного от материала звуководов 2 и 3, установлены в излучающей части преобразователя параллельно нерабочей грани звуковода.

Йрокладки 6 и 7 равны по площади, а их высоты определяются из соотношений

С Г(р

Сде- С hp

V, 1 -и

П,л оТ: И П - o i г /,. п ,

- 2io -itо f-tgj- Lnp ;

где fo - рабочая частота пьезоэлемента;Срр - скорость звука в материале

прокладки; Cjg,- скорость звука в материале

звуковода.

Высота ho выб-ирается из условия равенства половине длины волны ультразвуковых колебаний в прокладке 6 ,цля частоты, равной собственной -(ас- тоте пьезоэлементов 4 преобразователя, а высота Ь выбирается из условия равенства половине длины волны ультразвуковых колебаний п звуководе ДО1Я частоты., равной собственной частоте преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор дефектоскопа (не показан) через вывод 9 возбуждает пьезо- элемент 4, который в свою очередь излучает ультт)азвуковые колебания в звуковод 2. Распространяясь по нему.

«; 0

5

0

0

5

они разделяются благодаря прокладкам 6 и 7 на два ультразвуковых импульса с разностью хода относительно друг друга, равной половине длины волны ультразвука в звуков.оде 2.

Эти импу.пьсы, отразившись от данной поверхности изделия, попадают на приемный звуко.8од 3, преобразуются прицелным пьезоэлементом 4 в электрические импульсы и через вывод 10 подаются н.а вход усилителя дефектоскопа .

Усиленные сигналы подаются на анализатор спектра (не показан) для анализа и индикапии.

Разность хода ультразвуковых импульсов, создаваемая прокладками 6 и 7, (Обуславливает характерный минимум 13 амплитудных составляющих на частоте, соответствующий максимальной сос.тавляющей спектра.

В случае наличия дефекта на пути о.дногс) из двух ультразвуковых импульсов прС1Исходит сдвиг по фазе (между .ними) , что обесславливает изменение устано и1енной разности хода и, следовательно,, смещение положения по оси частот характерного в спектре.

Таким образом, наличие звукопроводящих прокладок в излучающем звуково- ле раздельно-совмещенного преобразователя позволяет разделить ультразвуковой импульс на два импульса с за- да}шой разностью хода, в результате чего С) наличии дефекта можно судить гш изг- енени1о фазы частотных состав- ультраЗ.ВУКОВОГО импульса, что в СВОИ очередь позволяет с более вь(- ., сокой надежностью выявлят ь дефекты с маль л-: раскрытием, имеющим низкий коэффкгпчонт отражсн1-ш ультразвука.

Ф с р м - .п ,ч 1г 3 обретения

Р. яздр.лы- о-совмещенный у.пьтра звуковой преобразователь, содержащий корпус J размещеннь;е в нем звуководы с пьезоэлсмсмггами и демпфер, о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что, с це- льК1 )П 1е1П1я надежности контроля, он сна5же 1 .ч,нуг.я из одного звукопроводящего материала прокладками, уста- нов. i знуконоле с излучающим пьезо:э;1еме1гг ом nai) iji:ie:ibno нерабочей грани злуково/т , прек.пл/ти равны по

площади, при этом их высоты h, h определяются из соотношений

ChP о 2fc

, ь ц.

h Ьо- 2fo(C,- Спр)

fo - рабочая частота пьезоэлемента;Спь- скорость звука в материале

прокладки;

Сдд - скорость звука.в материале звуковода.

. ф1/2.

фиг. 2

Изобретение относится к нёраз- рушающим средствам и методам контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле диффузионных соединений. Целью изобретения является повьшение надежности контроля за счет создания задержки при излучении сигнала. Преобразователь содержит корпус, размещенные в нем звуководы с пьезоэлемеитами, демпфер и звукопроводящие прокладки, выполненные из одного материала и установленные в звуководе с излучающим пьезоэлемен- том параллельно нерабочей грани зву- ковода. Прокладки равны по площади, а высоты h, h их определяются из соотношений U f -IP U h 2f; и h Ci5. o 2fo(C,Cnp) где f - рабочая частота пьезоэлемен- та; Cnp- скорость звука в материале прокладки; Сзд, скорость звука в материале звуковода. Наличие звукопроводящих прокладок в излучающем звуководе преобразователя позволяет разделить ультразвуковой импульс на два импульса с заданной разностью хода, в результате чего о наличии дефекта судят по изменению фазы частотных доставляющих ультразвукового импульса. Это позволяет с более высокой надежностью выявлять дефекты с малым раскрытием, имеющим низкий коэффициент отражения ультразвука. 2 ил. с SS (Л