Датчик сдвиговых ультразвуковых колебаний

,101800 СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН М 29 ОПИСА ЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИД 21) 3314278/25-2822) 06,07.8146) 15.05.83. Бюл. У 1872) Ф,Ф; Горбацевич и Н,Н, Абрамов71) Горнь;й институт ордена ЛенинаКольского филиала им. С.И. КироваАН СССР(56) 1. Патент ФРГ М 927770,кЛ. 42 к 46/06, 1965.2, Авторское свидетельство СССРР 785737, кл, Я 01 И 29/04, 19731 прототип ).И 4) 157) ДАТЧИК СДВИГОВЬИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий пьезопластину и звуковод, состоящий иэдвух акустически связанных междусобой, выполненных из разного материала частей, на торце первой из которых установлена пьезопластина,вторая ограничена контактной плоскостью а разделяющая их поверхностьимеет плоский участок, выполненныйнаклонным к торцу первой части звуковода под углом, обеспечивающим .возбуждение сдвиговых колебанийнормально к контактной плоскости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения габаритов, контактная плоскость звуковода выполнена параллельной его торцовойплоскости, разделяющая поверхностьимеет дополнительно не менее одногоплоского наклонного участка, основание которого с основанием основного участка размещаются в плоскости, параллельной контактной плоскости, а его вершина и основаниесоседнего участка лежат в плоскостиперпендикулярной контактной плоскости, наклонные участки соединенымежду собой последовательно, а первая часть звуковода выполнена изматериала, скорость распространенияпродольных колебаний в котором равна скорости распространения сдвиговых колебаний в материале второйчасти звуковода.25 М1Ч МО"сэ(пс ( цгсэ(пМ2 4.)а угбл между разделяющей к контактнойплоскостями равен 5з(пЫь:а сэ(п скорости распространения продольных колебаний в уматериале первой и второй частей эвукопровода соответственно, скорость распространения сдвиговцх колебаний во второй части звуковода. м известного устройства шке габариты, обусловми размерами клиньев епараллельностью его нтактной плоскостей. о 5 Недостатко. являются больленные большизвуковода и нторцовой и ко Изобретение относится к средствам ультразвукового контроля и может быть использовано для излученияи приема сдвиговых ультразвуковыхколебаний при определении физических свойств твердых сред.Известен датчик сдвиговых ультразвуковых колебаний,. содержащийпьеэопластину и эвуковод, состоящий из двух частей, акустическисвязанных друг с другом, на первой из которых установлена пьезопластина, а вторая ограничена контакт,ной плоскостью (1.Недостатком этого преобразователя является невозможность вводаколебаний нормально к поверхностиконтролируемого изделия, что сужаетобласть его применения,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо. -(1му результату является датчик ( 2 3,содержащий пьеэопласткну и звуковод,.состоящий из двух акустически связанных между собой, выполненных иэааэного материала частей, на торцеервой из которых установлена пьезопластина, а вторая ограничена контактной плоскостью, а разделяющаяих поверхность имеет плоский участок, выполненный наклонным к торцупервой части звуковода под углом, 3(обеспечивающим возбуждение сдвиговыхколебаний нормально к контактнойплоскости. Первая часть выполненаиэ материала, скорость распространения продольной волны в котором 3меньше, чем та же скорость в материале второй части эвуковода уголмежду разделяющей плоскостью частейэвуковода и торцовой плоскостьювыбран в пределах Цель изобретения - уменьшение габаритов.Поставленная цель достигается тем,чтс в датчике сдвиговых ультразвуковых колебаний, содержащем пьезопластину и звуковод, состоящий из двухакустически связанных между собой,выполненных кз разного материала частей, на торце первой из которых установлена пьезопласткна, вторая ограничена контактной плоскостью, а разделяющая кх поверхность имеет плоскийучасток,. выполненный наклонным к торцу первой части звуковода под углом,обеспе чивающим возбуждение сдвиговыхколебаний нормально к контактной плос.кости, последняя выполнена параллельной его торцовой плоскости, разделяющая поверхность имеет,цополнительноне менее одного плоского наклонногоучастка основанке которого с основанием основного участка размещаютсяв плоскости,. параллельной контактнойплоскости, а зго вершина и основаниесоседнего участка лежат в плоскости,перпендикулярной контактной плоскости,наклонные участки соединены междусобой последовательно,. а первая частьзвуковода выполнена кз материала, скорость распространения продольных колебаний в котором равна скорости распространения сдвиговых колебаний вматериале второй асти звуковода,На фиг. 1 представлена схема датчика; на фиг, 2 - разрез й-А на фиг,1,.Датчик содержкт пье опласткну 1и звуковод, состоящий кэ двух акуссвязанных между собой асй2. на торце 3 кз которых установленапьезопласткна 1, и части 4, котораяограничена контактной плоскостью 5,контакткрующей в процессе контроляс контролируемой средой, размещенные в корпусе б, разделяющая двечасти поверхность 7 имеет не менеедвух плосккх наклонных участков 8основания которых размещаются в плоскости, араллельной контактной плоскости 5 а вери.кна каждого и основание соседнего участка лежат в плоскости, перпендикулярной контактнойплоскости 5, сами наклонные участки8 соединены между собой последовательно,При этом контактная плоскость 5 выполнена параллельной торцу 3, а первая часть 2 звуковода выполнена из материала, скорость Чр распространения продольных колебаний в котором равна скорости М 5 ра.спростра 2нения сдвиговых колебаний в материале второй части 4 звуковода.Датчик работает следующим образом,Генерируемые пьезопластиной 1 продольные ультразвуковые колебания распространяются в первой части 2 звуковода нормально к его торцу 3, падают на разделяющую поверхность 7 звуковода под углом е/равным углу10 1800 б 67,2 Составитель М. АндрееваРедактор М, Петрова Техред В,Далекорей КорректорМ, Шароши Заказ 3529/42 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 наклона ее наклонных участков по отношению к торцовой плоскости звуко- вода, трансформируются в сдвиговые колебания и затем переходят в изделие под прямым углом к контактной плоскости 5. 5Действительно, согласно закону нелмуса, так как скорость распростраения продольных ультразвуковых колебаний в первой часть эвуковода равна скорости распространения сдвнго вых колебаний во второй части звуко- вода, то угол;прохождения сдвиговых ультразвуковых колебаний равен углу падения продольных ультразвуковых колебаний о . Выбор углачр чСФГС 51 О - Ъ СС Ъ ЫФфЯ 10 = О1Ч 1 кр обеспечивает распространение в части 4 эвуковода только сдвиговых ультразвуковых колебанийТаким образом, выполнение контактной плоскости преобразователя параллельно торцовой плоскости, а также выполнение раэделякщей поверхности эвуковода согласно изобретению при соответствукщем выборе материалов для изготовления частей эвуковода позволяет уменьшить габариты датчика