Ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустиче с- ким методам неразрушающего контроля и может быть использовано при yльfpa- звуковой (УЗ) дефектоскопии различных материалов.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости УЗ раздельно-совмещенного (PC) преобразователя за счет использования при приеме согласованной фильтрации возбуждаемых поверхностных УЗ-колебаний.

На фиг.1 представлен общий вид ультразвукового РС-преобразователя с частичньм вырезом; на фиг.2 - то же, разрез по оси.

УЗ PC-преобразователь содержит звукопровод 1 и размещенные на нем приемоизлучающие элементы 2 и 3. Звукопровод 1 выполнен из пьезоматери- ала в виде полого конуса. Пазы 4, выполненные на наружной поверхности звукопровода 1 вдоль образующей конуса, разделяют звукопровод 1 на части по числу элементов 2 и 3, Глубина пазов 4 монотонно убывает от большего основания звукопровода 1 к меньшему и не превышает двух длин УЗ поверхностных волн, возбуждаемых в зву- копроводе 1. Элементы 2 и 3 выполнены в виде встречно-ртыревых дисперсионных линий задержки, размещенных на звукопроводе, при этом дисперси- оннаяР характеристика приемного элемента 2 зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента 3. Кроме того, УЗ РС-преобразователь содержит несущий болт 5, к которому крепится звукопровод 1, корпус 6, закрепленный на болте 5, и упорное кольцо 7,. установленное на корпусе 6 таким образом, что из отверстия кольца 7 выступает вершина конуса звукопровода 1.

УЗ РС-преобразователь работает следующим образом.

При- помощи болта 5 преобразователь крепится к сканирующему механизму (не показан). Преобразователь подводится к контролируемому объекту 8 до его соприкоснове1шя с выступающей из кольца 7 вершиной конуса звукопровода 1.

На излучающий элемент 3 подают короткий электрический импуЛьс.

5

0

5

На выходе встречно-штьфевой дисперсионной линии задержки излучающего элемента 3 формируется распространяющийся по поверхности звукопровода 1 частотно-модулированный УЗ-им- пульс, характеристики которого (длительность, полоса частот и закон частотной модуляции) определяются тонологией линии задержки. Сформированный импульс поверхностных УЗ-колебаний достигает вершины звукопровода 1 и частично трансформируется в объемную волну, распространяющуюся в контролируемом объекте 8. При наличии в объекте 8 отражающих границ (не показаны) объемная волна из объекта попадает на вершину звукопровода 1, трансформируется в поверхностную и достигает встречно-штьфевой дисперсионной линии задержки приемного элемента 2, где вновь преобразуется в электрический сигнал. Пазы 4 уменьшают взаимное влияние приемного и излучающего элементов 2 и 3,а корпус 6 защищает звукопровод 1 от механических повреждений.

Согласованная фильтрация принимаемого сигнала обеспечивает оптимальное отношение сигнал - шум и, следовательно. Соответствующую помехоустойчивость. Излучающий и приемный элементы взаимозаменяемы, так как при подаче вoзбyж ;aющeгo импульса на при- емньй элемент формируется акустический сигнал, для которого излучающий элемент является согласованным фильтром.

Формула изобретения

0

Ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь, содержащий выполненный в виде полого конуса звукопровод и размещенные на нем приемо5 излучающие элементы, а звукопровод разделен на части по числу элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, звукопровод вьшолнен из пье0 зоматериала, элементы выполнены в виде встречно-штьфевых дисперсионных линий задержки, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента зеркальна дисперсионной характеJJ ристике излучакяцего элемента.

0

5

ЧОиг,/

Составитель В.Гондаревский Редактор Л.Повхан Техред А.Кравчук Корректор Е ирохм.

Заказ 5224/45 Тираж 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

Ф(/г. 2

Изoбpeteниe относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии различных материалов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости УЗ раздельно-совмещенного преобразователя за счет использования при приеме согласованной фильтрации возбуждаемых поверхностных УЗ-коле- баний благодаря вьшолнению приемо- излучающих элементов в виде встречно- штыревых дисперсионных линий задержки. УЗ раздельно-совмещенный преобра зователь содержит звукопровод и размещенные на нем приемоизлучающие элементы. Звукопровод выполнен из пьезо- материала в виде полого конуса. Элементы выполнены в виде встречно-шты- ревьк дисперсионных линий задержки, размещенных на звукопроводе, при этом дисперсионная характеристика приемного элемента зеркальна дисперсионной характеристике излучающего элемента. 2 ил. 2 S (Л