Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к нераэрушак щему контролю материалов и изделий и может быть использовано для контроля крупногабаритных иапепий и материалов с высоким затуханием ультразвука. Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий регистрирующий блок, генератор и преобразователь 1 3. Недостаток данного дефектоскопа зак лючается в низкой мощности излучения ультразвука, что ограничивает чувствите льность контроля. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий регистрарующий блок, лазер, поглощающую плаотину, оптически связанную с лазером, уль тразвуковой праобразователь, соединенный с регистрирующим блоком 11 Недостатком известного дефектоскопа является малая зона обнаружения дефе1& тов, вызванная тем, что в ряде случаев интенсивность ультразвуковых волн, раогфостраняющихся по поверхно гги иссл&дуемого очень велика, вследствие чего приемник ультразвукового дефектоокопа при исследовании материалов, кроме эхо-сигнала, регистрирует интенсивные колебания. Поэтому при наличии дефекта вблизи поверхности изаелия зарегистрированные сигналы эхо-импульсов и поверхностных волн совпадают по времени, что существенно затрудняет возможность о&иаружения дефектов. Цель изобретения - увеличение протяженности зоны контроля. Указанная цель достигается тем, что известный дефектоскоп снабжен фазовращателем, звукопровопом, на котором размещены ультразвуковой преобразователь и поглощающая пластина, выполненным в диска с демпферами на периферии,и дополнительным преобразователем, размещенным на звукопроводе симметрично основному преобразователю, относительно пластины и подключенным к фаяовращатолю, выход которого соединен с регистрирующим блоком, а в звукопровол на рабочей поверхности под дополнительным преобразователем выполнено углубление, размеры которого выбраны из условия исключения попадания эхо-сигнала на дополнительный преобразователь. На чертеже представлена схема ультра звукового дефектоскопа. Дефектоскоп содержит лазер 1, поглощающую пластину 2, установленную на звукопроводе 3, на котором размещены преобразователи 4 и 5, фазовращатель 6, соединенный с регистрирующим блоком 7 и дополнительным преобразователем 4, в звукопроводе 3 выполнены углубление 8 и демпферы 9. Позициями 1О и 11 на мертеже обозначены изделие и дефект соответственно. Демпферы 9 выполнены в виде концентрических канавок треугольного .профиля глубиной, близкой к длине волны ультразвука в звукопроводе. Дефектоскоп работает следующим образом. Излучение импульсного лазера 1 направляется на пластину 2 в центре звукопровода 3 и поглощается в гонком приповерхностном слое. Возникакхг интенсивные уль . тразвуковые колебания, KOTOpi ie распространяются в двух направлениях: вглубь из,делия 10 и по поверхности звукопровода 3 Возникающие интенсивные поверхнос-рные колебания одновременно регистрируются преобразователями 4 и 5, расположенными на одинаковом расстоянии от зоны возбуждения в пластине 2. Фазовращатель 6 поворачивает фазу принимавмого сигнала на 180. На регистрирующий блок 7 попадают идентичные по форме и амплитуде электрические сигналы, но с противоположными фазами. Регистрирующий блок 7 не реагирует на сигналы, обусловленные распространением поверхностной волны на прюводящем основании. Демпферы 9 препятствуют распространению поверхностных волн на поверхность изделия, так как в противном случае после отра:жений волн от выступов, краев и т.д. изделия на преобразователь попадают разные по форме и амплитуде сигналы и, следова;тельно, разностный сигнал, обусловленный поверхностными волнами, не ра вен нулю. При наличии дефекта 11 в иэ делии отраженный от него сигнал принимается одним преобразователем 5. Другой же преобразователь 4 не регистрирует эхосигнал, так как на границе звукопровода 3 и изделия 10 под этим преобразователем находится созданный углублением 8 воздущный зазор, благодаря которому, происходит практически полное отражение ультразвуковых волн в направлении от дефекта 11 к преобразователю 4. На экране регистрирующего блока 7 наблюдается эхо-сигнал только от основного преобразователя 5. Таким образом, изобретение позволяет устранить помехи от поверхностной волны, что приводит к сокращению глубины мертвой зоны и увеличению зоны контроля. Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий регистрирующий блок, лазер, поглс щающую пластину, оптически связанную с регистрирующим блоком, отличающий с я тем, что, с целью увеличения протяженности зоны контроля, он снабжен фазовращателем, звукопроводом, на котором размехцены ультразвуковой преобразователь и поглощающая пластина, вьшолненным в виде диска с демпферами на периферии, и дополнительным преобразователем, размещенным на звукопроводе сямметрично основному преобразователю относительно пластины и подключенным к фазовращателю, выход которого соединен с регистрирующим блоком, а в звукопроводе на рабочей поверхности под дополнительным преобразователем выполнено углубление, размеры которого выбраны из условия исключения попадания эхосигнала на дополнительный преобразователь. Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ультразвук. Маленькая эшшклоп&дия. М. Советская Энциклопедия., 1979, с. 106. 2.Applied Pfiisics getters 1977, № 30, p.257 (прототип).