Устройство для измерения угла падения и формы диаграмм направленности ультразвукового пучка преобразователя ультразвуковых колебаний Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПАДЕНИЯ

И ФОРМЫ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПУЧКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к ультразву ковому контролю изделий и может быть использовано для измерения формы диаграммы направленности ультразвуко вого пучка преобразователя ультразву ковых коле.баний (УЗК). Известно устройство для измерения диаграммы направленности преобразова теля УЗК, содержащее отражатель, узел крепления отражателя и держатель преобразователя УЗК 111. Однако это устройство позволяет получить только плоскую диаграмму направленности преобразователя УЗК. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения угла падения и формы Диаграммы направленности ультразвукового пучка преобразователя y3Kj содержащее корпус, выполненный в виде ванны для иммерсионной жидкости, размещенные в ней держатель преобразователя УЗК, отражатель и механизм перемещения отражателя вдоль стенки ванны 23. . Отражатель в данном устройстве выполнен в виде цилиндра. Недостаток этого устройства зак- лючается в невозможности определения формы диаграммы направленности ультразвукового пучка, обусловленной конструкцией устройства. Цель изобретения.- измерение формы поперечного сечения диаграммы направленности ультразвукового пучка. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено механизмом пространственной ориентации держателя преобразователя УЗК, узлами горизонтального и вертикального перемещения держателя преобразователя УЗК, механизмом углового перемещения отражателя, жестко связанного с механизмом перемещения отражателя вдоль стенки ванны, а отражатель выполнен в виде иглы. 92 На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с одной стенкой ванны, об щий вид; на фиг. 2 - держатель преобразователя УЗК и механизм прост ранственной ориентации держателя преобразователя УЗК, вид сзади. Устройство,для измерения угла падения и формы диаграммы направленности ультразвукового пучка преобразователя УЗК содержит корпус 1, выполненный в виде ванны для иммерсион ной жидкости, размещенные в ней дер.жатель 2 преобразователя УЗК, шкалу 3, жестко связанную с ним, отражатель k, механизм 5 перемещения отражателя 4, выполненный в виде про.градуированного диска 6 и жестко свя занного с механизмом 5 перемещен я отра хателя 4, узел вертикального пер мещения держателя 2 преобразователя УЗК, выполненный в виде подпружиненного штатива 7, втулки 8 и стрелки 9 узел горизонтального перемещения держателя 2 преобразователя УЗК, выполненный в виде платформы 10, ее направляющих 11 и 12 и привода 13, и механизм 14 пространственной ориен тации держателя 2 преобразователя УЗК. Позицией 15 обозначен преобразо ватель УЗК в процессе измерения. Устройство работает следующим образом. Преобразователь 15 УЗК устанавливают Ь держатель 2 преобразователя УЗК; Приводом 13 перемещают платформу 10 по направляющим 11 и 12 до тех , пор, пока центр торцовой поверхности преобразователя 15 УЗК не совпадет с осью отражателя k, установленного в центре проградуированного диска 6. При этом плоскость преобразователя 1 5 УЗК ориентируют вертикально механизмом 1И пространственной ориентации Держателя 2 преобразователя УЗК и узлом вертикального перемещения держателя 2 преобразователя УЗК, выполненным в виде подпружиненного штатива 7. расположенного во втулке 8. Со шкалы 3 против стрелки 9 снимают угол наклона преобразователя 15 УЗК. Затем пpeoбpaзoвateль 15 .УЗК отводят от отражателя приводом 13 на расстояние, превышающее величину поля в ближней зоне пучка преоб разователя 15 УЗК, и в корпус 1 зали вают иммерсионную жидкость. К преобразователю 15 УЗК подк.пючают дефекто скоп (не показан). 4 Поочередно перемещая механизм 5 перемещения отражателя отражатель 4 по радиусу проградуированного диска 6 И вращая проградуированный диск 6 влево-вправо в секторе прозвучивания ультразвуковым пучком, снимают те показания шкалы проградуированного диска 6, которые соответствуют выбранному для отсчета уровню амплитуды отраженного сигнала деления шкалы экрана дефектоскопа, и наносят их на проградуированную бумагу. Соединяя отмеченные точки, получают форму сечения диаграммы направленности ультразвукового пучка. Форма сечения позволяет судить о качестве преобразователя 15 УЗК и пригодности его к использованию. Одновременно определяют угол падения ультразвукового . Перемещением по радиусу проградуированного диска 6 отражателя и вращением .пpoгpaдyиpoвaннoJ;; o диска 6 находят максимум отраженного сигнала от отражателя 4, который соответствует центральному лучу ультразвукового пучка.. По известным величинам - расстояние В от преобразователя 15 УЗК до отражателя Ц, высота h отклонения отражателя k от центра проградуиро-. данного диска 6 и угол d наклона преобразователя 15 УЗК определяется угол р ультразвукового пучка (1 d- arctg-gПредлагаемое конструктивное исполнение устройства позволяет измерять как угол падения ультразвукового пучка преобразователя УЗК, так и объемную форму и ширину его диаграммы направленности. Формула изобретения Устройство для измерения угла падения и формы диаграммы направленности ультразвукового пучка преобразователя ультразвуковых колебаний (УЗК), содержащее корпус, выполненный B виде ванны для иммерсионной жидкости, размещенные в ней держатель преобразователя УЗК, отражатель и механизм перемещения отражателя вдоль стенки ванны, отличающееся тем, что, с целью измерения формы поперечного сечения диаграммы направленности ультразвукового пучка, оно снабженЬ механизмом .пространственной ориентации держателя преобразователя УЗК, узлами горизонтального и вертикального перемещения держателя преобразователя УЗК, механизмом угльвого перемещения отражатвля, жестко связанного с механизмом перемещения отражателя вдоль стенки

ванны, а отражатель выполнен в виде иглы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР tP569940, кл. G 01 Н 29/05, .

2.Патент США Н ,

кл. G 01 N , 1979 (прототип).

v

Puz.l