Устройство для ввода в изделие импульсных ультразвуковых колебаний Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 B06B1/06 

импульсных ультразвуковых колебаний снабжено подключенным к генератору кесинусоидального напряжения электромеханическим преобразователем, деформируемый элемент которого жестко связан с держателем излучателя ультразвуковых колебаний таким образом, что направление его деформации совпадает с акустической осью, излучателя, регулируемой линией задержки, включенной между задающим генератором и излучателем, а выход задающего генератора, подключен к входу генератора несинусоидального напряжения.

При этом -в качестве электромеханического прербразовател.я использован магнитострикционный преобразователь.

На чертеже изображена блок-схема устройства для ввода в изделие импулсных уль1;развуковых колебаний.

Устройство содержит излучатель 1 ультразвуковых колебаний, например пьезоэлсмент, закрепленный на рабоче поверхности держателя 2, с которым жестко связан деформирующий элемент электромеханического преобразователя 3, выполненный в виде магнитострикционн.ого преобразователя. Излучатель соединен с задающим генератором 4 через регулируемую линию 5 задержки, при этом электромеханический преобразователь соединен с генератором б несинусоидального, наприме пилообразного, напряжения непосредственно через переключатель 7, а также через инвертор И.

Генератор несинусоидального напряжения имеет регулятор 9 и подключен входом к выходу задающего генератора

Устройство работает следующим образом.

От задающего генератора 4 импульс поступает на излучатель 1 и на запус генератора 6 пилообразного напряжения, при этом возбуждение излучателя осуществляется через регулируемую линию 5 задержки, то есть момент излучения механических колебаний ультразвуковой частоты в исследуемый объек сдвинут (запаздывает) относительно начала запуска генератора пилообразного напряжения. Это необходимо для осуществления выбора рабочей зоны излучения: пьезоэлёмента.

С выхода 1енератора 6 через переключатель 7 пилообразное напряжение заданной, например, положительной полярности, подается на магнитострикционмый преобразователь, в результате чего, за счет магнитострикционного эффекта он перемещается в направлении излучения ультразвуковых колебаний, которые начинают генерироваться при достижении рабочейзоны на кривой пилообразного напряжения.

В результате удлинения деформируемого элемента магнитострикционного преобразователя в направлении излучения частота ультразвуковых импульсов увеличивается, а ширина (длительность) уменьшается. При изменении параметров исследуемого объекта, например увеличении толщины, частоту излучаемых ультразвуковых импульсов уменьшают, уменьшая регулятором 9 крутизну пилообразного напряжения генератора 6, при этом длительность пилообразного импульса выбирают в соответствии с длительностью зондирующего импульса или больше зондирующего излучателя 1.

Для получения длительности излучаемых импульсов большей, чем позволяет регулятор 9, сигнал от генератора 6 через переключатель 7 поступает на инвертор 8, изменяющий полярность пилообразного напряжения на отрицательную. Воздействие этого напряжения на магнитострикционный преобразователь 3 вызывает магнитострикционный эффект, в результате которого его деформируемый элемент укорачивается, и держатель 2 с излучателем 1 перемещается в сторону, противоположную излучению ультразвуковых колебаний. При этом длительность сигнала увеличивается, а частота его уменьшается.

При переменных условиях возбуждения пьезоэлёмента длительность и -частота заполнения ультразвукового импульса зависят от управляющего сигнала магнитострикционного преобразователя, а число периодов в импульсе остается постоянным.

Таким образом, устройство обеспечивает перестройку параметров импульса механических колебаний, излучаемых пьезоэлементом, который установлен с возможностью перемещения в направлении излучения и противоположном ему с помощью, например , магнитострикционного преобразователя, возбуждаемого сигналом определенной формы и длительности для получения ультразвукового импульса необходимой длительности Чистоты заполнения, т.е. позволяет сравнительно просто без усложнения конструкции регулировать частоту и длительность излучаемых ультразвуковых импульсов.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода в изделие импульсных ультразвуковых колебаний,

содержащее задающий генератор, соединенный с ним излучатель ультразвуковых колебаний и генератор несинусоидального, например, пилообразного напрдж ния, отличающееся

тем, что, с целью регулирования частоты и длительности излучаемых ультразвуковых импульсов, оно снабжено подключенным к генератору несинусоидального напряжения электромеханическим преобразователем, деформируемый элеент которого жестко связан с держателем излучателя ультразвуковьлх колебаний таким образом, что направление его деформации совпадает с акустической осью излучателя, регулируемой линией задержки, включенной между задающим генератором и излучателем, а выход задающего генератора подключен к входу генератора несинусоидального напряжения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве электромеханического преобразователя использован магнитострикционный np.joCразователь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР 272633, кл. G 01 W 29/04, 1968.