Ультразвуковой многоэлементный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле изделий.

Целью изобретения является повышение производительности за счет обеспечения сканирования ультразвукового луча по поверхности контролируемого изделия без перемещения преобразователя.

На фиг, 1 представлена схема ультразвукового преобразователя; на фиг.2 устройство с ультразвуковым многоэлементным преобразователем для проведения ультразвукового контроля.

Ультразвуковой многоэлементный преобразователь соствит из пьезоэле- ментов 1, установленных внутри магнитных сердечников 2, прошитых шинами 3 опроса X и Y, шиной 4 смещения, сигнальной шиной 5 генератора 6, соединенного с излучателем 7, ультразвук от которого, пройдя контролируемое изделие 8, поступает на матрицу 9 пьезоэлементов 1, запи- танную током смещения источника 10 и токами опроса коммутаторов 1 1 по X и коммутаторов 12 по Y, которые управляются синхронизатором 13. Дефектоскопический сигнал с матрицы 9 поступает на приемный тракт 14, после обработки в котором (усиление, стро- бирование, детектирование) документируется регистратором 15.

Ультразвуковой многоэлементный преобразователь работает cлeдyюш м образом.

Излучателем 7 с помощью генератора 6 возбуждают ультразвуковые колебания в изделии 8. Прошедшие изделие 8 ультразвуковые колебания, воздействуя на пьезоэлементы 1 матрицы 9, преобразуются ими в электромагнитно поле, которое в кольцевых магнитных сердечниках 2 вызывает магнитные потоки, пропорциональные воздействующим ультразвуковым колебанияьЛ При протекании по шине 4 смещения электрического тока ICM достаточной вели- чины от источника 10 сердечники 2 находятся в состоянии насьш1ения (1см в 2-3 раза больше тока насьпцения „) с малой величиной магнитной проница

емости. При этом, напряжение сИ1 нала на шине 5 отсутствует, так как величина ЭДС сигнала на витках шины 5 каждого из магнитных сердечников 2 пропорциональна величине его магнитной проницаемости. При подаче от коммутаторов 11 и 12 таков опроса 1ол 1/2 1 на одну из шин 3 опроса Х и одну из шин 3 опроса Y магнитные сердечники 2, пронизываемые этими шинами 3, остаются в насыщении (1см -Ion 1нК кроме одного сердечника 2 на пересечении шин 3 опроса и Y. , для которого магнитный поток подмаг- ничивания равен нулю (1см-21оп 0), и его сигнал появляется на выводах сигнальной шины 5. При переключении электрического тока на различные шины 3 опроса X и Y производится электронное сканирование областью приема и излучения преобразователя со скоростью, ограниченной только временем переключения состояния магнитных сер- дечников 2, которое обычно составляет доли микросекунд.

Формула изобретения

Ультразвуковой многоэлементный преобразователь, содержащий матрицу пьезоэлементов, узлы возбуждения пьезоэлементов и сигнальную шину, последовательно соединяющую узлы возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, он снабжен шиной смещения и двумя группами шин опроса, каждый узел возбуждения выполнен в виде кольцевого магнитного сердечника, установленного коаксиально пье- зоэлементу, и четырех катушек, намотанных на сердечник, сигнальная шина соединена с первыми катушками сердечников, шина смещения последовательно соединена с вторыми катушками.сердечников, каждая шина опроса из первой группы соединена с третьими катушками сердечников узлов возбуждения пьезоэлементов, расположенных в одной строке матрицы, а каждая шина опроса из второй группы соединена с четвертыми катушками сердечников узлов возбуждения пьезоэлементов, расположенных в одном столбце матрицы.

Х-

Фиг. 2

Изобретение относится к нераэру- шающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле изделий. Целью изобретения является обеспечение сканирования ультразвукового луча по поверхности контролируемого изделия без перемещения преобразователя. Ультразвуковой многоэлементный преобразователь состоит из отдельных пьезопластин, расположенных в местах пересечения первой группы параллельных линий X с второй группой параллельных линий Y, перпендикулярных первой, кольцевого магнитного сердечника, установленного коаксиально пьезопластине, четырех катушек, намотанных на сердечник, причем сигнальная шина соединяет первые Катушки всех сердечников, шина смещения - вторые катушки, каждая шина опроса X - третьи катушки сердечников, расположенных на одной из линий X, а каждая шина опроса Y - четвертые катушки сердечников, расположенных на одной из линий Y. 2 ил. с сл со 4;: