Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 G01N29/04 

fpue,2

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для ультразвуковой дефектоско

ПИИ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения поляризации колебаний.

На фиг.1 изображено предлагаемое. устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей; на фиг.2 - то же, вид сбоку, разрез.

Устройство содержит полуцилиндрический звукопровод 1 с продольными 2 и кольцевыми 3 пазами треугольного сечения ни его цилиндрической поверх кости, выполненными по разные стороны от его радиальной плоскости 4 сим метрии, закрепленный .на звукопроводе 1 подвижный кронштейн 5, приемные датчики 6 и 7, выполненные из двух установленных под углом пьезопластин (не показаны) каждый и размещенные на кронштейне 5 по разные.стороны.от указанной плоскости 4 симметрии так, что ребро 8 двугранного угла о между пьезопластинами датчика 6, противоле жащего продольному пазу 2, параллель но ребру 9 этого паза, а ребро 10 двугранного угла с/ между пьезопластинами датчика 7, противолежащего кольцевому пазу 3, параллельно плоскости 4 симметрии и рабочей поверхности 11 звукопровода 1, два оцпозит но поляризованных магнита (не показа ны), установленных на кронштейне 5 с двух противоположных сторон звукопро вода 1, причем угол между пьезопластинами датчиков 6 и 7 выбран из соот ношения

0 ( 2 arcsin (С

к.- S

sin if/2}.

где If - угол раскрытия паза;

С I; .- скорость звука в .контактной жидкости; С - скорость сдвиговых волн в

звукопроводе.

Позицией 12 на чертеже показан испытываемый преобразователь, установленный на рабочей поверхности 11 звукопровода 1 так, что его точка ввода ультразвуковых колебаний лежит в радиальной плоскости 4 симметрии звукопровода 1 .

Устройство для измерения диаграмм направленности ультразвуковых преоб

разователей работает следующим образом.

Излучают испытываемьм преобразова- телем 12 в полуцилиндрический .звукопровод 1 ультразвуковые колебания. Поворачивая кронштейн 5 вокруг оси 00 с выбранным угловым шагом 9, перемещают приемный датчик 6 по окружнос10 ти в плоскости, перпендикулярной ребрам продольных пазов 2, а приемный датчик 7 - вдоль кольцевого паза 3. Измеряют амплитуду принимаемых сигналов датчиком 7 при каждом значении

15 угла брэ а датчиком 6 - в каждом положении, когда он находится над одним из пазов. По измеренным для углов 6„ значениям амплитуд А сигналов, принятых приемным датчиком 7, 20 строят диаграмму направленности испытываемого преобразователя 12.

Угол 2 поляризации определяют из

зависимости

25

30

35

40

45

50

55

А,,УА.

f arctg ,

где A,,A, амплитуды сигналов, принимаемых, соответственно, - приемным датчиком 7, противолежащим кольцевому пазу 3, и приемным датчиком 6, противолежащим продольному пазу 2. Если плоскость поляризации колебаний изменяется в зависимости от направления последних, измерения А и KI проводят при различных значениях угла поворота.

За счет установкой датчиков 6 и 7 симметрично относительно .радиальной плоскости 4 симметрии обеспечивают равенство амплитуд ультразвуковых колебаний, падающих на участки цилиндрической поверхности звукопрово- да 1, противолежащие приемным .датчикам. Уменьшение же чувствительности, вызываемое такой установкой датчиков, незначительно и может быть легко учтено так же, как и неидентичность датчиков.

Таким образом, предлагаемое устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей, обладает большими функциональными возможностями за счет определения поляризации колебаний. Формула изобретения Устройство для измерений диаграмм направленности ультразвуковых преобразователей по авт.св. № 1249448,

отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на цилиндрической поверхности звукопровода продольные пазы треугольного сечения выполнены по одну, сторону от его радиальной плоскости симметрии, а по другую сторону от нее пазы треугольнолх сечения выполнены кольцевыми, устройство

снабжено дополнительным приемным датчиком, выполненным аналогично основному и установленным на кронштейне напротив кольцевого паза так, что ребро двугранного угла между пьезр- пластинами дополнительного датчика параллельно указанной плоскости симметрии и рабочей поверхности звукопровода.

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения поляризации колебаний. Излучаемые испытываемым преобразователем 12 в полуцилиндрический звукопровод 1 ультразвуковые колебания принимают приемными датчиками 6 и 7, установленными на кронштейне 5 симметрично относительно радиальной плоскости 4 симметрии звукопровода 1 напротив соответственно продольных 2 и кольцевых 3 пазов, выполненных на поверхности последнего. Поворачивая кронштейн 5, перемещают датчик 6 по окружности в плоскости, перпендикулярной ребрам продольных пазов 2-, а датчик 7 вдоль кольцевого паза 3, измеряют при этом амплитуды принимаемых колебаний и по амплитудам сигналов, принимаемых датчиками 7, строят диаграмму направленности испытываемого преобразователя 12, а по соотношению сигналов, принятых датчиками 6 и 7, определяют угол поляризации. 2 ил. I

сриг.1