Наклонный ультразвуковой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля материалов и изделий.

Целью изобретения является повы- шение преобразователя за счет ликвидации паразитных сигналов, образующихся в призме.

На фиг.1 представлен наклонный ультразвуковой прербразователь, об- щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг . 1.

Наклонный ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлемент 1, который устанавливают на призму 2. Передняя грань призмы 2 выполнена в виде двугранного выступа 3 и двугранного паза 4, вьтолненного в верхней части передней грани. Ребра АВ и АС |двугранных углов и ось ОД пьезоэле- мента 1 лежат в плоскости, перпенди- кулярной рабочей поверхности призмы Причем ребро паза 4 пересекает ребро выступа 3 на расстоянии 1 -

. sin/3

от рабочей поверхности призмы 2 под 0

от него под тем же углом, т.е. угол между осями пучков ультразвуковых колебаний, отраженных от ребра АС и падающих на него, равен 9 - половине угла раствора диаграммы направленности, что обеспечивает минимальный сигнал, отраженный от ребра АС в обратном направлении. Помехи, обусловленные наличием боковых лепестков диаграммы направленности, частично рассеиваются двугранным выступом 3 и частично пазом 4. По принятым из изделия отраженным сигналам определяют наличие и местоположение дефектов в нем. За счет выбора АВ и ВД из указанных условий обеспечивается паде- ние луча ультразвука, распространяющегося по оси преобразователя и отраженного от рабочей поверхности призмы 2, на паз 4 с ребром АС.

25

углом 1 t -|- . Расстояние п от реб Формулаизобретения

п

где

ра выступающего тупого двугранного угла 3 до точки выхода ультразвуковы колебаний выбирается из условия .

а

COS (3

а - радиус пьезоэлемента; р - угол падения ультразвука на рабочую повер.хност. призмы; Э - половина угла раствора диаг- ра ммы направленности пьезоэлемента. Угол определяют из известного

условия б arc 8ДП 0,61

3.

где , зо

- длина волны ультразвуковых колебаний в призме,

Наклонный ультразвуковой преобразователь работает следующим образом,

Пьезоэлемент излучает ультразвуко- вые колебания в призму 2. Эти ультразвуковые колебания, дойдя до рабочей поверхности призмы 2, частично преломляются и поступают в контролируемое изделие, частично отражаются и падают на двугранньй паз 4, выполненный в верхней части передней грани призмы 2. При этом центральный

луч ультразвукового пучка за счет выбора угла наклона ребра АС падает на

е

это ребро под углом -г- и отражается

от него под тем же углом, т.е. угол между осями пучков ультразвуковых колебаний, отраженных от ребра АС и падающих на него, равен 9 - половине угла раствора диаграммы направленности, что обеспечивает минимальный сигнал, отраженный от ребра АС в обратном направлении. Помехи, обусловленные наличием боковых лепестков диаграммы направленности, частично рассеиваются двугранным выступом 3 и частично пазом 4. По принятым из изделия отраженным сигналам определяют наличие и местоположение дефектов в нем. За счет выбора АВ и ВД из указанных условий обеспечивается паде- ние луча ультразвука, распространяющегося по оси преобразователя и отраженного от рабочей поверхности призмы 2, на паз 4 с ребром АС.

Наклонньш ультразвуковой преобразователь, содержащий призму и размещенный на ней пьезоэлемент, передняя сторона призмы вьтолнена в виде двугранного выступа, ребро которого расположено в плоскости симметрии призмы, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, верхняя часть передней стороны призмы выполнена в виде двугранного паза, ребро которого расположено в плоскости симметрии призмы и пересекает ребро выступа

под углом PI --- на расстоянии f«

от рабочей поверхности приз

--§-. sin /

мы, а стрела п преобразователя выби

а

cos /T

радиус пьезоэлемента; угол падения ультразвука на рабочую поверхность призг ; половина угла раствора диаграммы направленности пьезоэлемента .

рается из условия п

где а / 9 tpue.l А Л

ei2 ь

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля материалов и изделий. Целью изобретения является повьппение чувствительности преобразователя за счет ликвидации паразитных сигналов, образующихся в призме. Б наклонном ультразвуковом преобразователе передняя грань призмы выполнена в виде двугранного выступа и двугранного паза, выполненного в верхней части передней грани. Причем ребро паза пересекает реб ро выступающего тупого двугранного угла на расстоянии .a/sin от рабочей поверхности призмы под углом иi 9/2. Расстояние п от ребра первого двугранного угла до точки выхода ультразвуковых колебаний выбирается из условия п a/cos/3, где а - радиус пьезозлемента; - , угол падения ультразвука на рабочую поверхность призмы; Э - половина угла раствора диаграммы направленности пьезоэлемента. Такое выполнение передней грани призмы обеспечивает минимальный сигнал, отраженный от этой грани, что приводит к уменьшению помех. 1 ил. i (Л ю ел Kj ел

Составитель Г.Федоров Редактор А.Долинич Техред Л,ОлеШ«ж Кор.ректор М.,к

з1каГ4910мГ Тираж 778 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета

по делам изобретений к открытий 113033 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

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