Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

112

Изобретение от 1осится к области иеразрушающего контроля и мэжет быть использовано для ультразвукового контроля тонкостенных изделий.

Цель изобретения - повьпиение чувствительности при контроле тонкостенных изделий за счет снижения уровня собственных помех.

чертеже показан ультразвуковой

преобразователь, общий вид.

Предлагаемый преобразователь содержит пьезоэлемент 1, установленньш на акустической призме 2 под острым углом к ее рабочей грани 3. При этом боковые грани 4 ,и 5 призмы перпендикулярны к ее рабочей грани 3, ее верхняя грань 6 образует острый угол с боковой гранью 4, а углы, которые передняя грань образует с верхней гранью 6 и рабочей гранью 3, выбирают из соотношений

4 „ +Ы

(1)

, Я 9П° -oL ,(2)

где Ч - угол между передней и рабочей гранями призмы; /5 - угол между передней и верхней гранями призмы; - угол наклона пьезоэлемента

к рабочей грани призмы; d - угол обмена поляризации. Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

Пьезоэлементом 1 вводятся в акус- тическую призму 2 продольные волны, часть которых преломляется на ее рабочей грани 3 и вводится в изделие (не показано). По принятым из изделия эхо-импульсам, поступающим через призму 2 на пьезозлемент 1, определяют наличие дефектов в изделии и их. параметры. Другая часть продольных ВОЛН1 отражаясь от рабочей грани 3, падает на переднюю грань 7 под углом 0 обмена поляризации, что обусловлено в6)бором угла наклона передней грани 7 к рабочей грани 3 из соотношения (1). Поэтому при отражении от передней грани 7 продольные волны полностью трансформируются в поперечные поляризованные в плоскости, па32

раллельной боковым граням 4 и 5, и падают на верхнюю грань 6, от которой отражаются и в результате многократных отражений в призме затухают Обратной трансформации поперечных волн в продольные, принимаемые пье- яозлементом, не происходит.

Угол cL обмена поляризации может быть найден из зависимости

c 4itii 2e 1 - (-)-siпo.

с.

0

15

cos 2oi. cosoL,

где С , С - скорости распространения ультразвуковых колебаний соответственно продольной и поперечной волн в материале призмы. Таким образом, ультразвуковой преобразователь облада ет более высокой чувствительностью при контроле тонкостенных изделий за счет снижения собственных помех.

Формула изобретения

Ультразвуковой преобразователь, содержащий акустическую призму с боковыми гранями, перпендикулярными к ее рабочей грани, и пьезоэлемент, установленный на акустической призме под острым углом к ее рабочей грани, отличающийся тем, что, с целью повьшения. чувствительности при контроле тонкостенных изделий, верхняя грань акустической призмы образует острый угол с одной из ее боковых граней, а углы, которые передняя грань образует с рабочей и верхней гранями, выбраны из соотношений

Vf Ые+а(. ; р 90° -of- ,

где If - угол между передней и рабочей гранями призмы; р- угол между передней и верхней гранями призмы; Ыд- угол наклона пьезоэлемента

к рабочей грани призмы; о - угол обмена поляризации.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля тонкостенных изделий. Целью изобретения является повьш1ение чувствительности при контроле тонкостенных изделий за счет снижения уровня собственных помех. Ультразвуковой преобразователь содержит пьезрзле- мент, установленный на акустической призме под острым углом о. к ее ра.бочей грани. При этом боковые грани призмы перпендикулярны к ее рабочей грани, верхняя грань образует острый угол с боковой гранью, а углы, которые передняя грань .образует с верхней и рабочей гранями, выбирают из соотношений У -foL.; р . , где Ч - угол между передней и рабочей гранями призмы, 0 угол между передней и верхней гранями призмы, oL - угол обмена поляризации. В процессе контроля часть продольных волн, отразившаяся от рабочей грани, падает на переднюю грань под углом обмена поляризации, поэтому при отражении от нее трансформируется в поперечные поляризованные в плоскости, параллельной боковым граням, волны, которые пье- зоэлементом не принимаются и после многократных отражений в призме затухают. 1 ип. (Л tsa

Составитель М. Андреева Редактор А. Шишкина Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 4230/46

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное