Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1992 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля изделий, в частности к устройствам ультразвуковой дефектоскопии, и может применяться для ультразвуковой дефектоскопии аусте- нитных сварных швов.

Известен ультразвуковой преобразователь (1), состоящий из пьезоэлемента, призмы с рабочей и нерабочей гранями плоской формы, а также передней и верхней гранями цилиндрической формы. Распространяющиеся в призме ультразвуковые колебания отражаются от рабочей грани и в дальнейшем испытывают многократные отражения от передней верхней и рабочей граней. Недостатком этого преобразователя является недостаточное соотношение сигнал-шум, а также большая величина стрелы преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий пьезоэлементы, призму с рабочей гранью плоской формы и ловушку (2). Улучшение соотношения полезный сигнал-шум достигается уменьшением отражения ультразвуковых волн в материале ловушки, расположенной на передней грани призмы и составляющей с призмой единое целое. Недостаток его заключается в том, что трудно подобрать материал поглощающего слоя с акустическими свойствами, согласующимися с акустическими и другими свойствами материала призмы.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

На чертеже схематически изображен ультразвуковой преобразователь.

Ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлемент 1, призму 2 с плоскими рабочей 3 и нерабочей 4 гранями и ловушку 5, выполненную в виде параболоида вращения, проекция части боковой поVI

со со ю о

Ч)

верхности которого на фронтальную грань изменяется по закону f(x)0,023148 Х2-Х, где X - координата точки на оси X.

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

Ультразвуковая волна, распространяющаяся в призме 2 от пьезоэлемента 1, расположенного на нерабочей грани 4, частично отразившись от рабочей грани 3, попадает на параболическую поверхность ловушки 5 и, отражаясь от положительной ветви параболы, распространяется в направлении отрицательной ветви. Другая часть волны, отраженная от рабочей грани 3, попадает на отрицательную ветвь и, отражаясь от последней, распространяется в направлении положительной ветви. При этом в каждый момент времени скорости вторичных ультразвуковых волн, распространяющихся в противоположных направлениях совпадают по отношению к направлению вектора скорости для каждой из волн, испытывающих отражение от параболической поверхности ловушки. Данное обстоятельство обуславливает взаимное ослабление ультразвуковых волн, отраженных от поверхности раздела Плексиглас-металл и распространяющихся в призме 2 преобразователя. Это позволяет снизить уровень реверберационных шумов, попадающих на пьезоэлемент 1, и тем самым повысить соотношение полезный сигнал-шум. Формула изобретения Ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент, призму с рабочей и нерабочей гранями, плоской формы и акустической ловушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, ловушка выполнена в виде параболоида, вращения, проекция части боковой поверхности которого на фронтальную

грань изменяется по закону

f(x)0.023148X2-X, где X - координата точки на оси X.

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле аустенитных сварных швов. Целью изобретения является повышение надежности контроля путем увеличения соотношения полезный сигнал/шум. Ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлемент 1, призму 2 с рабочей 3 и нерабочей 4 гранями и ловушкой 5, выполненную в виде параболоида вращения, проекция части боковой поверхности которого на фронтальную грань изменяется по закону f(x)0,23148Х- X, где X - координата точки на оси X. Выполненная подобным образом ловушка обуславливает взаимное ослабление ультразвуковых волн, отраженных от поверхности раздела Плексиглас-металл, что позволяет снизить уровень реверберацион- ных шумов. 1 ил. (Л С

V