Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1982 года по МПК B06B1/06 G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано, в частности, в устройствах для ультразвуковой дефектоскопии толстостенных изделий. Известен ультразвуковой преобразователь , состоящий из пьезоэлемен.та, демпфера и намагничивающего устройства, магнитопровод которого замкнут через демпфер рJ. Такой преобразователь позволяет получать два значения величины демп фирования пьезопластины (при включенном намагничивающем устройстве и при отключенном) и, следовательно, изменять амплитудно-частотные характеристики преобразователя дискретно. Это является недостатком иЗЁ естного преобразователя. Наиболее близким к изобретению явля ется ультразвуковой Преобразователь, держащий пьезопластину с электрода ми и секционированный демпфер из п частей из звукогасящего материала с наполнителем. Каждая секция обладает различной степенью демпфирования либо за счет прижатия винтами, либо за счет изменения состава материала демпфера 2j. Недостаток известного преобразователя заключается в том, что он не обеспечивает изменение диаграммы направленности дистанционно в автоматическом режиме контроля. Целью изобретения является рбеспечение дистанционного автоматического управления диаграммой направленности заданной формы. Указанная цель достигается тем,что ультразвуковой преобразователь,содержащий пьезопластину с электродами и секционированный демпфер из п частей из звукогасящего материала с наполнителем, снабжен п-1 электродами, размещенными между секциями демпфера, каждый из которых одним концом через 3 регуляторы напряжения подсоединен к соответствующему источнику напряжения, а другим - к заземленному электроду пьезопластины. На чертеже схематично изображен предлагаемый преобразователь с вертикальным расположением электродов в демпфере, общий вид. Ультразвуковой преобразователь со держит пьезопластину 1 (например сплошную), демпфер 2, в звукогасящем Материале которого по всему объему распределен ферромагнитный порошок 3 в количестве 66-73 от общего веса и запрессованы электроды j, разделяю щие демпфер на секции. Электроды k могут быть выполнены, например, из вольфрама и через индивидуальные регуляторы 5 напряжения подключены одними концами к коммутирующему устройству 6, которое через перекл.ючатель 7 соединено с регулятором 8 истр1|ника 9 постоянного напряжения и с регулятором 1Q источника 11 переменного напряжения, , Вторые концы электродов k подключены к заземленному электроду 12 пьезопластины 1, связанной с корпусом 13 преобразователя. Преобразователь работает следующим образом. В пьезопласгине 1 возбуждают меха нические колебания, амплитуду которы регулируют путем изменения от участка к участку акустического сопротивления демпфера в зависимости от вели чины протекакхцего через электроды t тока. При этом вокруг последнего образуется магнитное поле, которое взаимодействует с ферромагнитными ча тицами, входящими в состав демпфера, При этом взаимодействии изменяется его акустическое сопротивление, от которого зависит амплитуда колебаний, излучаемых соответствующими зонами пьезопластины 1. Поскольку диа1 рамма направленности преобразователя представляет результат сложения ульт развуковых полей различных зон излучения, то, изменяя сопротивление (степень демпфирования) демпфера,изменяют амплитуду колебаний пьезоплас тины 1 , таким образом управляя диаграммой направленности. Для увеличения акустического сопротивления в центральной области пьезопластины 1 электроды 4, соответственно расположенные над ней, соединяются с источником 9 постоянного напряжения с помощью коммутирующего устройства 6, а регуляторы 5 устанавливают так, что с помощью их пропускается максимальный ток. Центральная часть пьезопластины в этом случае нагружается на демпфер больше, чем ее периферийные области. При прохождении через электроды переменного тока максимальной величины происходит размагничивание ферромагнитного порошка 3 в демпфере 2. В результате прекращается магнитное взаимодействие частиц порошка между собой и электродами 4. Акустическое сопротивление демпфера в этом случае уменьшается. Изменяя степень демпфирования пьезопластины, можно менять диаграмму направленности преобразователя во всем телесном угле. Такое выполнение ультразвукового преобразователя обеспечивает дистанционное управление его акустическимполем путем изменения демпфирующих свойств самого демпфера как по всему объему в целом, так и локально. Формула изобретения Ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезопластину с электродами и секционированный демпфер из п частей из звукогасящего материала с наполнителем, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения дистанционного автоматического управления диаграммой направленности заданной формы, он снабжен п-1 электродами, размещенными между секциями демпфера, каждый из которых одним концом через регуляторы напряжения подсоединен к соответствующему источнику напряжения, а другим - к заземленному электроду пьезопласти 1Ь1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР N° , кло G 01 N 29/0, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 518721, кл. G 01 N 29/0, 1976 (прототип).

6