Ультразвуковой преобразователь для контроля изделий Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при ультразвуковом контроле изделий, например многослойных сосудов и аппаратов высокого давления, в химическом машиностроении.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения мертвой зоны преобразователя и возможности сканирования фокального пятна по глубине контролируемого изделия.

На фиг.I схематично изображен ультразвуковой преобразователь для контроля изделий; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.I.

Ультразвуковой, преобразователь содержит корпус I, заполненный иммерсионной жидкостью 2, установленную в корпусе I призму 3, равномерно размещенные на ее боковой поверхности пьезоэлементы 4, образующие вместе

с призмой 3 рабочую поверхность, имеющую форму боковой поверхности усечен- .ного конуса, демпфер 5, а также акус- тическую ловушку 6, расположенную со стороны нерабочей поверхности призмы 3, установленной с возможностью перемещения по высоте над поверхностью изделия 7. Высоту h расположения призмы 3 над поверхностью изделия 7 устанавливают в зависимости от глубины Н залегания контролируемого слоя, проходящего через фокальное пятно 8 параллельно поверхности изделия. Глубина Н залегания контролируемого слоя зависит от размера Ъ излучающей поверхности по образующей конуса, диаметра а верхнего основания конуса и угла /3 ввода ультразвукового луча в изделие. Угол -наклона oi образующей конуса относительно поверхности контролируемого изделия выбирают из условия распростра- - нения в нем одного типа волны.

ш

(Л

сд

Од

3I 3 и 6

Пьезоэлементы 4 могут быть подк;гк}- чены к ультразвуковому дефектоскопу как по совмещенной, так и по раздельно-совмещенной схемам,

Преобразователь работает следующим образом.

Вначале его устанавливают на контролируемое изделие 7. Выбирают высоту расположения призмы 3 над поверхностью изделия 7, Затем преобразователь подключают к ультразвуковому дефектоскопу. Электрическими импульсами возбуждают излучающие пьезоэлементы А, которые преобразуют их в ультразвуко- - вые колебания. Импульсы, излучаемые пьезоэлементами 4, проходят иммерсионную жидкости 2, падают на поверхность изделия 7 под углом pi и преломляются в него. Поскольку пьезоэлементы 4 равномерно размещены на боковой поверхности усеченного конуса, то про- зЬучиваемый объем увеличивается, а ультразвуковые колебания, распространяясь в изделии, сходятся и образуют фокальное пятно. При этом существенная часть отраженных от поверхности изделия импульсов поступает в акустическую ловушку и затухает в ней, При попадании дефекта в область фо- кального пятна 8. импульсы испытывают

лябо зержальное, либо обратное отражение от него и принимаются соответствующей зоной рабочей поверхности пршмы 3, преобраззпотся в электричес- кио импульсы -и фиксируются на экра не дефектоскопа, С помощью любого приспособления изменяют высоту призмы 3 относительно контролируемого изделия 7, обеспечивая сканирование фокального пятна 8 по глубине.

Дефекты, расположенные вне фокальной области, выявляются обычным способом по совмещенной схеме. Координаты выявленных дефектов уточняются путем переключения элементов преобразователя по заданной программе, например поочередного опроса, В результате повышается выявляемость раз- ноориентированных дефектов и уменьшается мертвая зона преобразователя ,

Таким образом, ультразвуковой преобразователь позволяет изменять глубину фокального пятна и осуществлять контроль слоев, залегающих на различных глубинах, что повышает достоверность контроля, а также дает возможность повысить производительность за счет увеличения т-т-розвучиваемого преобразователем объема.

Ультразвуковой преобразователь для контроля изделий, содержащий корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, установленную в корпусе призму, выполненную в виде усеченного конуса, размещенные на его боковой поверхности пьезоэлементы и лемпфер, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен акустической ловушкой, расположенной со стороны нерабочей поверхности призмы, установленной с возможностью перемещения по высоте, а пьезоэлементы равномерно размещены на боковой поверхности призмы и включены по совмещенной или раздельно-совмещенной схемам.

(риг. 2