Способ управления диаграммой направленности Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано в автоматизированных системах контроля изделий, дистанционном контроле, контроле в труднодоступных местах.

Целью изобретения является упрощение управления диаграммой направленности.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг.2 и 3 - форма диаграммы направленности преобразователя и соответствующее расположение постоянных магнитов.

Пьезоэлектрический преобразователь 1, содержащий звукопрозрачный элемент в виде призмы 2, пьезоэлемент 3, демпфер 4 и постоянный магнит 5, устанавливают на поверхность контролируемого изделия 6. Магнитная жидкость 7 локализована в зазоре 8 между поверхностями звукопрозрачно- го элемента 2 преобразователя 1 и контролируемого изделия 6, 9 - проекция

О 4 v|

W 4 00

акустической оси преобразователя на поверхность контролируемого изделия.

На фиг.2 показана широкая диаграмма направленности и соответствующее ей положение магнитов 5 относительно проекции акустической оси 9; на фиг.З - то же, для узкой диаграммы направленности.

По оси абсцисс отложена ширина лепестка диаграммы направленности в градусах, по оси ординат - амплитуда.

Способ осуществляют следующим образом.

В пьезоэлектрическом преобразователе 1 располагают постоянные магниты 5. Пьезоэлектрический преобразователь 1 устанавливают на поверхность контролируемого изделия 6. В зазор 8 вводят магнитную жидкость 7 и в объеме, равном половине объема зазора 8, формируют локальные области контакта под постоянными магнитами 5 и изменяют диаграмму направленности путем перемещения постоянных магнитов относительно друг друга и относительно проекции акустической оси 9 преобразователя 1 на контролируемую поверхность так, что сближение магнитов 5 и установка их вдоль оси 9 расширяет диаграмму направленности (фиг.2), а раздвижение и установка постоянных магнитов 5 перпендикулярно оси 9 сужает диаграмму направленности (фиг.З).

Местоположение магнитной жидкости в зазоре между поверхностями преобразователя и объекта контроля определяется магнитной силой F М (АН), где М - намагниченность ферромагнитной жидкости. Изменение топографии градиента и ве- личины магнитного поля за счет перемещения постоянных магнитов изменяет распределение контактной магнитной жидкости в области акустического контакта. Поверхность изделия будет возбуждаться только в областях расположения контакт- ной среды. Распространяющиеся от этих областей колебания складываются в определенную диаграмму направленности.

Таким образом, в зависимости от топографии магнитного поля (которая зависит от

расположения магнитов) будет формироваться топография магнитной контактной жидкости, а значит, и распределение давлений на поверхности изделия, что приведет к

изменению диаграммы направленности.. Для того, чтобы жидкость могла перемещаться в области акустического контакта, оставляя часть областей незаполненными, ее требуется вводить в количестве, меньшем необходимого, для полного заполнения объема между поверхностями преобразователя и объекта контроля.

Введение магнитной жидкости в зазор объема, равной половине объема зазора 8,

позволяет при любом изменении топографии магнитного поля оставлять неизменной площадь пьезоэлемента, покрытую жидкостью.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ управления диаграммой направленности, включающий установку преобразователя на контролируемую поверхность, введение в зазор между преобразователем и контролируемой поверхностью контактной среды, излучение акустического сигнала в локальные области контакта преобразователя с контролируемой поверхностью и изменение положения локальных областей, отличающийся

тем, что, с целью упрощения управления диаграммой направленности, в качестве контактной среды используют магнитную жидкость, которую вводят в зазор в объеме, вдвое меньшем объема зазора, размещают

в корпусе преобразователя постоянные магниты и изменяют положение локальных областей путем перемещения постоянных магнитов относительно друг друга и относительно проекции акустической оси преобразователя на контролируемую поверхность. 2. Способ по п.1,отличающийся тем, что сближают постоянные магниты и устанавливают их вдоль проекции акустической оси для расширения диаграммы направленности, раздвигают их и устанавливают перпендикулярно проекции акустической оси для сужения диаграммы направленности.

Изобретение относится к области ультразвуковой дефектоскопии и может быть ис- пользовано в автоматизированных системах контроля изделий, дистанционном контроле, контроле в труднодоступных местах. Цель изобретения - упрощение управления диаграммой направленности. Способ реализуется следующим образом. Пьезоэлектрический преобразователь устанавливают на контролируемую поверхность, в зазор между преобразователем и контролируемой поверхностью вводят магнитную жидкость в объеме, составляющем половину объема зазора, располагают в корпусе преобразователя постоянные магниты, формируют локальные области контакта преобразователя с контролируемой поверхностью, через которые излучают акустический сигнал, и изменяют положение локальных областей путем перемещения построенных магнитов относительно друг друга и проекции акустической оси преобразователя на контролируемую поверхность. Сближение магнитов и установка их вдоль проекции акустической оси расширяет диаграмму направленности, раздви- жение и установка магнитов перпендикулярно проекции акустической оси сужает диаграмму направленности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. у Ј

Фиг.1

t I- 4 4

4 + + + +tt + 40° 30° 20 /0° 0°

Фиг. 2 .

+ + 44-+ 4

4 + +/ 14 4 + 4 4

44+- +

-+ + + + + + + + W 38° 20° 10° 0°

ФигЗ