Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

113

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий.

Целью изобретения является повы- шение достоверности контроля за счет обнаружения дефектов различной пространственной ориентации.

На фиг. 1 изображен пьезоэлектрический преобразователь для ультразву- кового контроля, Вид спереди в разрезе,

На фиг. 2 - то же, вид сверху.

На фиг. 3 - схема прозвучивания одного из сечений контролируемого из делия.

Пьезоэлектрический преобразователь содержит корпус I, призму 2, которая установлена с возможностью вращения относительно центральной оси корпуса 1 и имеет по периметру грани, причем диаметрально противополож- грани призмы выполнены с одинако

выми по величине углами наклона, но

отличнь ми от углов наклона остальных г1эаней, и пьеэопластины 3-20, зарреп- о1енные на гранях призмы так, что расстояние R между точкой ввода каждой пьезоплсчстины и центральной осью корпуса одинаково для всех пьезоплас- тин, и залитые демпфером 21, 22. Корпус. 1 снабжен уплотнением 23, и в нем выполнен канал 24 дпя подачи контактной жидкости.

Позициями 25 и 26 на фиг. 2, 3

обозначены соответственно контролиру-

I

емое изделие и дефект, а позициями 27 44 - направления распространения ультразвуковых колебаний в процессе контроля.

I ,.

Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля работает следующим образом.

В процессе контроля пр1еобразова- тель перемещают по поверхности изделия 25, при этом призма 2 совершает вoзвpaтнo-вpaп зтeльныe движения с поворотом на 180 ,

При повороте призмы 2 каждая из пьезоплйстин 3-20, работая в совме- щениом режиме, излучает через слой контактной жидкости в изделие 25 ультразвуковые колебания и принимает отраженные ют дефекта 26 сигналы. По достижению угла поворота 180 каждое сечение контролируемой зоны оказывается озвученным в эхо-режиме под разными углами.

5

15

20

25

82

После достижения угла поворота 180 изменяют режим работы пьезоплас- тин 3-20, включая диаметрально противоположные пьезопластины попарно по раздельной схеме, после чего вращают призму 2 в обратную сторону до угла поворота 180 . При этом пьезопластины 3, 5, 7, 9, II, 13,15, 17 и 19 излучают в изделие ультразвуковые колебания, а пьезопластины А, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 и 20 принимают дифрагированные на дефекте.сигналы.

Это обеспечивает озвучивание каждого сечения контролируемой зоны ультразвуковыми лучами по раздельной схеме под разными углами. По параметрам принятых из контролируемой зоны сигналов определяют параметры дефектов.

Углы „ наклона граней призмы, количество п пар .пьезопластин и расстояние R от точек ввода пьезопластин до центральной оси корпуса целесообразно выбирать из условий

г

arcsin -- Cos mtf , (1) м

ntg (n-OlfolefJ ,

(2)

30

R 55 К - ,

(3)

где ,1,2,3,..., С,Сц- скорости ультразвуковых колебаний в призме и контролируемом изделии соотв.етственно, Срд- половина угла раскрытия диаграммы направленности пьезопластин,

И - толщина изделия, а - радиус пьезопластины. .Выбор углов,Sin наклона граней призмы из условия (1) обеспечивает, с одной стороны, исключение перекрытия диаграмм направленности соседних пьезопластин в процессе контроля, с другой стороны, предотвращает пропуск дефектов.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, содержащий корпус, призму, которая установлена с возможностью вращения относительно центральной оси корпуса и имеет по периметру грани, выполненные с разными углами наклона к указанной оси, и закрепленные на этих гранях пьезопластины, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет рбнаружения дефектов различной пространственной ориентации, диаметрально противоположные грани призмы выполнены с одинаковыми по величине

I3063I84

углами наклона, э пьезопластины укреплены на них так, что расстояние между точкой ввода каждой пЬезо- пластины и центральной осью корпуса одинаково для всех пьёзо- пластин.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Целью изоб 2 7 ;5 -Фи.г2 ретения является повышение достоверности контроля за счет обнаружения дефектов различной пространственной ориентации. В процессе контроля призма 2 совершает возвратно-вращательные движения с поворотом на I80 г При зтом размещенные по периме гру призмы на гранях с различными углами наклона пьезопластины 3-20 работают попеременно в совмещенном и раздельном режиме, озвучивая контролируемую зону со всех сторон под разными углами. 3 ил. Ю 18 (Л с со о 05 00 00

Фи.г.1

3

,JJ j; Z9 272830 32 Фиг.3