Ультразвуковой раздельно-совмещенный искатель Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 

i

Изобретение относится к области неразрушающего кон1ропя и может быть исптаэьзовано для ультразвукового контроля детшюй в иммерсионном варианте с иопопьзовашем поверхностныхволн.5

Извес геи ультразвуковой раздепьно-сов к«щенный искатель, содержащий пъезоэпеменгы и акустический экран между jffiMii l . Однако этот искатель обладит 1ведостаточной помехоустойЩ1востью, связанной с отражени-ю ем поверхностной волнь от раапичньпс изгибов поверхности.

Известен также ультразвуковой раздельно совмещенный искатель, содержаишй два пьезоэпемента, расположенный между ними }5 акустический экран и акустический ослабитель, устаноЕяекный с рабочей стороны одного из пьезоэлементов 2.

Недостатком таких искателей является равномерность выявляв мости де41ектов, расположенных на различных расстояниях от акустаческого экрана, вследствие чего шаг и скорость сканаровашя не могут быть выбраны большими,. 25

2

С цепью увеличения скорости контроля акустический оспаб 1тель выполнен с переменным коз гфидиентом ослабления изменяющимс от мак ей мать кого значения в центральной части до К51нимачьного в перифери1%ой,

Дпя упрощения его напаш и акуатяческий ослабитель выполнен в виде проволочной сеч ки переменной густоты. Кроме того, с целью расширения диапазона контролируемых изделий, он снабжен допсотнительным акустичес11им ослабителем, устаноачеиным под вторым пьезоэпе ментом.

На чертеже изображен предлаг ГлСый искатель.

Искатель состоит из корпуса 1, демпфера 2, пьезоэпементов 3 и 4, приклеенных к демпферУ( и ак стаческого экрана 5. Со стороны пьезОэлекента 4, обращенной к контролируемой детали 6, установлен акустический ; осяабиаелЬ} и eющий переменный коэффициент ослаблён1я и изменявощпйся по опредепенному закону. В частном случае акустический ослабитель может быть выполнен В етде проволочной сетки, состоящей из проволсж 7-12, расположенных между рамками 13, 14. Кроме того, с цепью расширения диапазона контролируемых изцепий устанавпивают до полнительный оспабитепь под вторым пьезоэпементом. При этом )ициенты ослабления у ослабителей могут изменяться в перпендикулярных направлениях. В районе среднэй части пьезоэлемента густота сетки боль ше, а к его краям меньше. Электроды пьезо элемента 3 подсоединены к генератору ультразвукового дефек7юскопа, а пьезоэпемеита 4 - к его приемнику. Искатель вместе с контролируемой дета;1ью помешен в иммерсионную жидкость и установлен под углом, обеспечиваю дим возбуждение в контролируемой детали поверхностной ультразвуковой волны, распространяюшейся поперек акустического экрана. Пьезоэлемент 3 излучает в иммерсионную жидкость продольную ультразвуковуюволну. На границе с контролируемой деталью она трансформируется в поверхностную волну. После встречи с дефектом в контролируемой детали эта волна отразится от шго назад, и при своем распространении, за счет демпфирования иммерсионной жидкостью} вновь трансфоркдаруется в продольную волну в поспедткй. Продольная волна проходит акустический ослабитель и попадает на приемный п№зоэлемент 4, вызывая сигнал на экране дефектоскопа, пропорциональный суммарной интенсивное™ колебаний на пьезоэпемента. Так как поверхностная волна в контролируемой детали, демп4)ируемой иммерсионной жидкостью, затухает при распространении, то интенсивность колебаний, воздействующих нп приемный Пьезоэлемент уменьшается с отделе1шем дефекта от излучаюшего пьезоэлемента 3, Однако суммарная интенсивност колебаи1й на приемном пьезоэлементе в сту чае отсутствия акустического ослабителя по мере отделения дефекта, от акустического экрана сначала возрастает, а затем уменьшается. В случае же применения предлагаемого устройства суммарная интенсивность колебаний на приемном пьезоэлементе с удале1ием де(})екта от акуститесного экрана сна чала также возрастает, однако, затем, при соответствующем выборе густоты сетки оспабителя, эта интенсивность может быть вы держана постоянной в некотором интервале расстояний дефекта от акустического экрана Такая корректировка выявляемости позволяет увеличить шаг сканирования, если оно производится Б плоскости акустического экрана, ипи скорость, если передвижение искателя производится поперек плоскости акустического экрана, а дефектоскоп имеет ограниченную скорость срабатывания устройства автоматической сигнализации дефектов. Повышения интервала равномерной выявляемости дефектов можно достигнуть про4илиpOBBiffleM ширины пьезоэлекента. Однако при этом интервал равномерной выявляемое™ дефектов в направлении плоскости акустического экрана окажется меньше, и в конечном итоге скорость контроля не увеличится. Эффективность устройства будет больше, если площадь приемного пьезоэлемента прямоугольная, а в районе части пьезоэлемента у акустического экрана акустический ослабитель отсутствует (т. е. этот район пьезоэлемента свободен от проволок ослабителя).Тогда район равномерной выявляемое™ дефектов в направлении плоскости акустического экрана будет стабильным вдоль всей длины приемного пьезоэлемента, напряжение на последшм при нахождении дефекта над границей акустического ослабителя будет максимальным, и должным выбором характера измегения коэффициента пропускания акустического ослабите; я (определяемого густотой сетки) выявляемость дефектов может быть установлена постоянной на большой плошади района расположения их. Устройство позволяет весьма просто скорректировать изменение выявляемое™ дефектов, расположенных на различных расстояниях от акустического экрана, повысить шаг сканирования или его скорость, и в конечном итоге увеличить скорость контроля. Формула изобретения 1.Ультразвуковой рездельно-совхгещенный искатетть, содержаший два пьезоэлемента, расположенный между ними акустический экран и акусгаческий ослабитель, установленный с рабочей стороны одного из пьезоэпементов, отличающийся тем, что, с целью увеличешя скорости контропя, акус™ческий ослабитель выполнен с переменным коэффициентом ослабления, изменяющимся от максимального значения в центральной части до минимального в периферийной. 2.Искатель по п. 1, о т п и ч а ю щ и йс я тем, что, е целью упрощения его нападки акустический ослабитель выполнен в виде проволочной сетки переменной густоты. 3.Искатель по пп.1 и 2:, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых изделий, он снабжен дополнительным акустическим ослабитепем, установленным под вторым пьезоэпементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Авторское сшшетепьство СССР № 473947, Q О1 N 29/04, 1973.

2.Nondestfuctive Tebtinp- 1948, № 7, с. 5.

/