Наклонный преобразователь ультразвукового деффектоскопа Советский патент 1992 года по МПК G01N29/22 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле изделий эхо-импульсными дефектоскопами.

Известен преобразователь для ультразвукового контроля металлов, содержащий пьезоэлемент, установленный на призме.

Наиболее близким к предложенному является наклонный преобразователь ультразвукового дефектоскопа, содержащий призму и соединенный с ней пьезоэлемент.

Недостатком известного наклонного преобразователя, выбранного в качестве прототипа, является низкая достоверность результатов контроля, обусловленная низкой точностью определения эквивалентного размера дефекта Особенно заметно данный недостаток проявляется при эталонировании чувствительности по эхо-сигналу от

бокового цилиндрического сверления, наиболее технологичного в изготовлении.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов ультразвукового контроля за счет увеличения точности определения эквивалентного размера дефекта.

Поставленная цель достигается за счет того, что в наклонном преобразователе, содержащем призму и соединенный с ней пьезоэлемент размер пьезоэлемента в плоскости падения ультразвукового луча выбирают не только в зависимости от его размера в плоскости, перпендикулярной плбскости падения ультразвукового луча, но и в зависимости от скорости ультразвуковой волны в материале призмы и в материале испытуемого объекта и угла призмы, из условия:

VJ 00

со

Ь;

сл

81 82

COS ft

У

, - « Sfh2/ ct

где ai - размер пьезоэлемента в плоскости падения ультразвукового луча,

32 - размер пьезоэлемента в плоскости, перпендикулярной плоскости падения ультразвукового луча,

призмы,

С1 - скорость ультразвуковой волны в материале призмы,

С2 - скорость ультразвуковой волны в материале испытуемого объекта.

На чертеже изображен наклонный преобразователь, содержащий призму 1 и соединенный с ней пьезоэлемент 2.

Преобразователь работает следующим образом.

Электрический зондирующий импульс дефектоскопа (не показан) подается на пьезоэлемент 2 и преобразуется им в акустический. В результате, в гтризме 1 в направлении испытуемого объекта 3 рас- пространяется ультразвуковая волна, которая достигает границы с испытуемым объектом 3 и преломляется в него. При наличии в испытуемом объекте дефекта ультразвуковая волна частично отражается от него и возвращается к наклонному преобразователю. При этом происходит преломление в призму 1 и достижение волной пьезоэлемента 2. Пьезоэлемент 2 преобразуется им в акустический. В результате в призме 1 в направлении испытуемого объекта 3 распространяется ультразвуковая волна, которая достигает границы с испытуемым объектом 3 и преломляется в нем. При наличии в испытуемом объекте дефекта уль- тразвуковая волна частично отражается от

него и возвращается к наклонному преобразователю. При этом происходит преломление в призму 1 и достижение волной пьезоэлемента 2. Пьезоэлемент 2 преобразует акустический эхо-сигнал в электрический, амплитуду 11д которого измеряют с использованием ультразвукового дефектоскопа. Аналогичным образом измеряют амплитуду эхо-сигнала Do от эталонного отражателя. После измерений находят отно- шение амплитуд U«/U0 и по значению этого отношения и (Ufl/Uo) определяют эквивалентный размер Зэ дефекта,

Использование изобретения позволяет повысить достоверность контроля за счет обеспечения более точного определения эквивалентного размера дефекта. Формула изобретения Наклонный преобразователь, ультразвукового дефектоскопа, содержащий призму и соединенный с ней пьезоэлемент, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов ультразвукового контроля за счет увеличения точности определения эквивалентного размера дефекта, размер ai пьезоэлемента в плоскости падения ультразвукового луча определяется из условия

ai 32

cos в

1 ж

с

sln2yS

где 32 - размер пьезоэлемента в плоскости, перпендикулярной плоскости пздения ультразвукового луча;

угол призмы;

ci - скорость ультразвуковой волны в материале призмы;

С2 - скорость ультразвуковой волны в материале испытуемого объекта.

Изобретение может быть использовано при ультразвуковом контроле сварных соединений металлоконструкций Цель изобретения - повышение достоверности ультразвукового контроля за счет увеличения точности определения эквивалентного размера дефекта, Увеличение точности определения эквивалентного размера дефекта обеспечивается тем, что размер пьезоэле- мента в плоскости падения ультразвукового луча определяется из условия (cos fi I /га: sin2 ft ) где ai - размер пьезоэлемента в плоскости падения ультразвукового луча, за - размер пьезоэлемента в плоскости, перпендикулярной плоскости падения ультразвукового луча, / - угол призмы, ci -скорость ультразвуковой волны в материале призмы;С2 - скорость ультразвуковой волны в материале испытуемого объекта. (/) С