Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области } еразрушающих средств и методов контроля и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий Цель изобретения - повышение чувствительности измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобра.зователей.

На фиг.1 схематично изображено устройство для измерений диаграмм направленности, на фиг,2 --то же .вид сбоку, р азрез.

Предлагаемое устгийство содержит полуцилиндрический звукопровод 1, за , крепленный на нем подвижно кронштейн 2, приемный датчик 3, установленный на кронштейне 2, два оппозитно-поля- ризованных магнита 4, установленных на кронштейне 2 с двух противоположных сторон звукопровода 1, на цилиндрической поверхности которого выполнены пазы 5 треугольного сечения. Приемный датчик 3 вьтолнен из двух пьезопластин 6 и 7, угол между которыми определяется из соотношения ;

А cf + 2 arcsin(C -C gin- -),

л ЛС.

где угол раскрытия пазов,

скорость звука в контактной жидкости;

С

- скорость сдвиговых волн в

звукопроводе.

Акустический контакт приемного датчика -3 с звукопроводом 1 осуществляется с помощью контактной- жидкости 8, например ферромагнитной жидкости.

Устройство для измерения диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей работает следуюощм образом. На плоскую поверхность звукопровода 1 устанавливают исследуемый преобразователь 9, излучающий сдвиговые ультразвуковые колебания в звукопровод 1. Колебания распространяются по нему и, попадая на границу пазы звукопровода - контактная жидкость преломляются и трансформируются в продольные колебания, которые фиксируются приемным датчиком 3. Перемещая его по круговой траектории, записывают распределение амплитуды сдвиговых волн, излучаемых исследуемым преоб

94482

разователем, т. е. строят диаграмму направленности. Для получения макси- мяльной чувствительности измерений диаграммы направленности необходимо 5 выбрать угол ч таким, чтобы коэффиЧ

циент прозрачности по энергии границы раздела зпукопровод - контактная лсидкость был максимален, а радиус

огибающей криволинейной поверхности 16 6d2 звукопровода 1 был больше - ;,

где d - радиус пьезопластины исследуемого преобразователя, Д - длина волны сдвиговых колебаний. Эти условия S5 определяют расстояния между треугольными пазами, которые выбираются такими, чтобы отношениеot (R было поряд

ка ткрс- где к- радиус звукопровода, что соответствует изменению угла приема сдвиговых колебаний на 1-2° .. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить чувстви- тельность измерений диаграммь направленности ультразвуковых преобразователей, а также повысить помехозащищенность.

30

Формула изобретения

Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей, содержащее полуцилиндрический звукопровод, закрепленный на нем подвижный кронштейн и приемный датчик, установленный на кронштейне, отличающееся .тем, что, с целью повьппения чувствительности измерений, оно снабжено двумя оппозит- но-поляризованными магнитами, уста- новленнь1ми на кронштейне с двух противоположных сторон звукопровода, на цилиндрической поверхности последнего выполнены пазы треугольного сечения, а датчик выполнен из двух пьезопластин , угол между которыми определяется из соотношения о( ч + 2 arcsinCC .; C sin--),

где Ч - угол раскрытия пазов;

С - скорость звука в контактной жидкости,

С - скорость сдвиговых волн в звукопроводе.

фиг.1

Редактор А.Шишкина

Составитель Н.Слюсаренко

Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Заказ 4230/46Тираж 778Подписное

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

ери г. 2