Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1992 года по МПК G01N29/24 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проведении ультразвукового контроля качества материалов и изделий.

Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий призматический звукопровод и пьезоэлемент, размещенный в герметичной полости, выполненной в теле звукопровода и заполненной жидкостью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой преобразователь, содержащий призматический звукопровод, в котором выполнены углубление, и капиллярный канал, соединяющий углубление с атмосферой,

пьезоэлемент, примыкающий к нему демпфер, а углубление и капиллярный канал заполнены контакт ой жидкостью.

Недостатком известного преобразова теля является невозможность замены пьезоэлемента, соединенного с демпфером, так как указанные элементы жестко закреплены в углублении призматического звукопровода, поэтому при износе рабочей поверхности призматического звукопровода неизбежен вывод из строя преобразова- теля, нарушение стабильности акустического контакта призматического звукопровода с изделием и снижение воспроизводимости результатов контроля. В ре4 О

ы

зультате снижается качество преобразователя.

Цель изобретения - повышение качества преобразователя.

Это достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий призматический звукопровод, в котором выполнэны цилиндрическое углубление, ось которого пересечена с боковой поверхностью призматического звукопровода, и капиллярный канал для сообщения углубления с атмосферой, предназначенные для за- полнения контактной жидкостью, пьезоэлемент и примыкающий к нему демпфер, снабжен установленным в углублении стаканом с конической наружной поверхностью, диаметр которой на расстоянии от днш стакана, равном минимальному расстоянию от дна углубления до линии пересечения конической поверхности стакана с боковой поверхностью звукопровода, равен диаметру углубления, пьезоэлемент и демпфер размещены в стакане, зазор меж- ду пьезозлементом и дном стакана заполнен контактной жидкостью и в стенке стакана выполнен капиллярный канал для сообщения этого зазора с атмосферой.

s чертеже изображена схема ультразвукового преобразователя.

Ультразвуковой преобразователь содержит призматический звукопровод 1, в котором выполнено цилиндрическое углубление 2 и капиллярный канал 3 для сообщения углубления с атмосферой, 8 углубление 2 вставлен стакан 4 с конической наружной поверхностью, в котором установлены с зазором пьезоэлемент 5 и демпфер 6.

В стенке 7 стакана 3 выполнен капиллярный канал 8 для сообщения донной части 9 стакана с атмосферой, а зазор между пьезозлементом и дном 10 стакана заполнен контактной жидкостью 11, Пьезозле- мент 5 и демпфер 6 расположены в стакане 3, вставленном в углубление 2 со стороны, противоположной контактной поверхности звукопроеода 1. Ось 12 углубления 2 пересечена с боковой поверхностью призматического звукопровода.

Излучаемый пьезоэлементом 5 ультразвук преходит через слой 11 контактной жидкости, цно 10 стакана 3, слой ;3 контактной жидкости и попадает в призматический звукопровод 1, где распространяется в направлении контактной поверхности призматического звукопровода 1. При приеме ультразвука имеет место обратный порядок перечисленных явлений.

При необходимости изменения частоты, угла ввода ультразвука или при износе

призматического звукопровода 1 стакан 4 может быть извлечен из углубления 2 и заменен другим (содержащим пьезоэлемент с другой частотой и углом ввода) или же вставлен в новый призматический звукопровод. Контактная жидкость, заполняющая капиллярный канал в стенке стакана, смачивает его. За счет этого при установке стакана в полость излишек контактной жидкости,

0 предварительно налитой в углубление, выходит через капиллярный канал. Пузырьки воздуха, которые могут находиться в жидкости, под давлением стакана выталкиваются в атмосферу через канал.

5

Это позволяет стабилизировать акустический контакт пьезоэлемента, установленного в стакане с его дном. Стаканы - вставки могут быть выполнены на разную частоту и

0 угол ввода ультразвуковых колебаний, что приводит к расширению технологических возможностей, а коническая форма стакана обеспечивает герметизацию полости углубления по типу притертой пробки.

5 Использование ультразвукового преобразователя обеспечивает возможность оперативного изменения частоты и угла ввода при использовании одного призматического зеукопровода, повышает надежность аку0 стического контакта элементов преобразователя друг с другом, что приводит к повышению качества преобразователя.

5 Формула изобретения

Ультразвуковой преобразователь, содержащий призматический зьукопровод, в котором выполнены цилиндрическое углубление, ось которого пересечена с боковой

0 поверхностью призматического звукопровода, и капиллярный канал для сообщения углубления с атмосферой, предназначенные для заполнения контактной жидкостью, пьезоэлемент и демпфер, отлмчающий5 с ;. ;ем, что, с целью повышения качества преобразователя, г . снабжен установление. в углублении стаканом с конической наружной боковой поверхностью, диаметр которой на расстоянии от дна стакана, рав0 ном минимальному расстоянию от дна уг- луСления долинии пересечения конической поверхности стакана с боковой поверхностью звукопрозода, равен диаметру углубления, пьезо лемемт л демпфер размещены

5 в стакане, лззор между пьезозлем гом и Дпом стакана заполнен контактной жидкостью и в стенке стакана выполнен каш лляр- . канал д/ Я сообщения j о аззорг, с :пмог,ферак

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использованоприпроведении неразрушающего контроля качества материалов и изделий. Цель изобретения - повышение качества преобразователя. Ультразвуковой преобразователь содержит призматический звукопровод, в котором выполнено цилиндрическое углубление, ось которого пересечена с боковой поверхностью призматического звукопровода, и капиллярный канал для сообщения углубления с атмосферой. Ультразвуковой преобразователь снабжен стаканом с конической наружной поверхностью с капиллярным каналом в стенке, установленным в углублении. Пьезоэлемент и демпфер размещены в стакане с зазором для контактной жидкости между рабочей поверхностью пьезоэлемента и дном стакана, а диаметр стакана на расстоянии от дна, равном минимальному расстоянию от дна углубления до линии пересечения конической поверхности стакана, равном диаметру углубления. Стаканы вставки могут быть выполнены с пьезозлементами на разную частоту и угол ввода ультразвуковых колебаний, что приводит к повышению качества преобразователя, а коническая форма стакана обеспечивает герметизацию полости yrnyfi ления по типу притертой пробки. 1 ил.