Устройство для возбуждения ультразвука Советский патент 1990 года по МПК G10K15/00 G01N29/04 

Изобретение относится к исследованию химических и физических свойств веществ, а именно к неразрушающему ультразвуковому контролю качества .материалов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет плавного изменения диаграммы направленности ультразвукового пучка.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - схема прохождения ультразвукового луча в контролируемом изделии.

Устройство содержит моноимпульсный, лазер 1, световод 2, конденсор 3, носитель 4, контролируемый образец 5f емкость 6, направляющие стержни 7«

микрометрический винт 8, оптически прозрачные сообщающиеся сосуды 9 оптически непрозрачные упругие полосы 10.

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера, распространяясь по световоду 2, попадает На рассеивающий конденсор 3, после чего расдеивен- ным пятном попадает на решетку носителя 4 из оптически прозрачных сосудов 9, заполненных светопоглощающей средой, и непрозрачных базовых термостойких упругих полос 10. При поглощении излучения веществом, заполняющим сосуды 9, возникает ударная волна вследствие теплового расширения ереСП

Јь

Ј

4Ь

ды, которая передается поверхности контролируемого изделия. Упругое возмущение изделия носит периодический характер, определяемый шагом решетки В. Так как поверхность контролируемого изделия является излучателем, то в изделие посылается расходящийся ультразвуковой пучок. Половина угла растра определяется из соотношения siny 1,, где Л- длина ультразвуковой волны в объекте испытания; D - размер решетки. Вращая микрометрический винт 8, сжимают или разжимают упругие непрозрачные полосы 10 ре- шетки, тем самым изменяя шаг решетки В и, следовательно, размер решетки D, то есть угол раскрыва диаграммы направленности -у. В результате однократного воздействия лазерного излучения поглощающая среда в каналах 9 испаряется, и под действием закона Паскаля каналы 9 автоматически заполняются поглощающей средой из емкости 6 по закону сообщающихся сосудов . Оптически непрозрачные пластины 10 должны быть термостойкими, чтобы они могли выдерживать многократное воздействие лазерных импульсов и вместе с тем не допускать передачи упругой энергии в контролируемое изделие.

Наличие направляющих штырей 7 позволяет избежать разъюстировки решетки за счет вращения микрометрического

5

0

5

0

винта 8, так как плавное перемещение непрозрачных пластин осуществляется строго параллельно.

Снабжение устройства конденсатором 3, носителем 4 с емкостью со све- топоглощающей средой 6 с направляющими штырями 7 и микрометрическим винтом 3 позволяет плавно изменять диаграмму направленности ультразвукового пучка при его лазерном возбуждении в контролируемом изделии.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения ультразвука, содержащее моноимпульсный лазер, оптически связанный со световодом и светопоглощающей средой, размещенной в носителе.отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет плавного изменения диаграммы направленности ультразвукового пучка, оно снабжено размещенным между световодом и светопоглощающей средой конденсором, а носи- тель выполнен в виде емкости, соединенной с сообщающимися оптически прозрачными сосудами, чередующимися с базовыми непрозрачными полосами из термостойкого упругого поглощающего лазерное излучение материала, причем сосуды установлены с возможностью изменения расстояния между ними.

Изобретение относится к исследованию химических и физических свойств веществ, а именно к области неразрушающего контроля качества материалов с помощью ультразвука. Цель изобретения - повышение эффективности за счет плавного изменения диаграммы направленности ультразвукового пучка. Для этого устройство снабжено моноимпульсным лазером, световодом, конденсором, емкостью со светопоглощающей средой, соединенной с решеткой в виде оптически прозрачных соединяющихся сосудов и базовых непрозрачных полос из термостойкого упругого поглощающего лазерное излучение материала. Полосы сверху и снизу пронизаны двумя направляющими штырями с микрометрическим винтом. Световой импульс лазера через волновод и конденсор попадает на решетку, поглощается светопоглощающей средой и возбуждает упругое ультразвуковое поле, диаграмма направленности которого определяется размерами решетки и ее шагом и может плавно регулироваться за счет вращения микрометрического винта. 2 ил.

фуе.1

Фиг. 2