Устройство к ультразвуковому дефектоскопу

/04 6 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТОРСН ТЕЛЬС Косинс 809 1,о СССР1978 АЗВУКО- е ультвидеой пласкоторых ектоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТН(54)(57) УСТРОЙСТВО К УЛЬТВОМУ ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащразвуковой преобразовательпараэлектрической полуволнотины с электродами, один изслужит для подключения к де.80.1026048 А скопу, первый источник поетоянного напряжения и коммутатор, предназначенный для подключения источника постоянного напряжения к укаэанному электроду, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при контроле иэделий сложной форьи, оно снабжено вторым источником постоянного напряжения, амплитуда которого равна, а фаза про тивоположна соответственно амплитуде и Фазе первого источника постоянного напряжения, электрод, служащий для подключения к дефектоскопу, выполнен секционированным, а в пластине между секциями электродов выполнены канавки.О-/1-дН 4 -а диаметр икой полувамны с элек араэлектричесолновой пласти тродами,где 0 Изобретение относятся к неразрушающему контролю и,может быть исполь зовано для дефектоскопин материалов и изделий в различных отраслях про) мышленности.Известен ультразвуковой преобразователь, включающий секционированный пьезоэлемент с кольцевыми электродами, протектор и демпфер 1 .Недостаток устройства - малый диапазон изменения глубины зоны макси мальной чувствительности, обусловленный ограниченностью полосы про пускания устройства, а также нестабильность его характеристик.Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство к ультразвуковому дефектоскопу, содержащее ультразвуковой преобразователь в виде параэлектрической полу- волновой пластины со сплошными электродами, один из которых служит для подключения к дефектоскопу, источник постоянного напряжения и коммутатор, предназначенный для подключения источника постоянного напряжения к указанному электроду 23.Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость при контроле изделий сложной формы, обусловленная наличием акус- ЗО тических сигналов не только из конт,ролируемой зоны, но и из других зон иэделия. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при контроле изделий сложной Формы.Поставленная цель достигается тем, что устройство к ультразвуковому дефектоскопу, содержащее ультразвуковой преобразователь в виде 40 параэлектрической полуволновой пластины с электродами, один иэ кото" рых служит для подключения к дефектоскопу, первый источник постоянного напряжения и коммутатор, пред назначенный для подключения источника постоянного напряжения к указанному электроду, снабжено вторым источником постоянного напряжения, амплитуда которого равна, а фаза противоположна соответственно амплитуде и фазе первого источника посто;янного напряжения, электрод, служащий для подключения к дефектоскопу, выполнен секционированным, а в пластине между секциями электродов выполнены канавки.На чертеже представлена схема устройства.Устройство к ультразвуковому дефектоскопу содержит ультразвуковой 6 О преобразователь в виде параэлектрической полуволновой пластины 1 со сплошным электродом 2 и секционированным электродом, состоящим из дискового электрода 3 и кольцевых д 5 электродов 4, канавки 5, выполненные в пластине 1 между дисковым 3 и кольцевыми 4 электродами, протектор б, демпфер 7, соединенные с дисковым 3 и,кольцевыми 4 электродами, разделительные Фильтры 8, выходы которых предназначены для подключения к дефектоскопу, коммутатор,9, заградительные фильтры 10 и источники 11 и 12 постоянного напряжения, соединенные через Фильтры 10 и коммутатор 9 с дисковым 3 и кольцевыми 4 электродами.Устройство работает следующим образом.При отсутствии внешнего электрического поля параэлектрическая полу- волновая пластина 1 пьезоэффектом не обладает. При приложении к.пластине 1 внешнего электрического поля от источников 11 и 12 постоянного напряжения в ней индуцируется пье" зоэффект,величина которого зависит от значения внешнего электрического поля и переменного напряжения, создаваемого генератором дефектоскопа, и параэлектрическая полуволновая пластина излучает в контролируемое изделие упругие колебания или принимает сигналы, отраженные от дефектов, причем за счет различия постоянных напряжений, прикладываеьых к различным зонам пластины, по знаку данные эоны излучают противофазные .акустические колебанияНаличие канавок 5 в пластине 1 между дисковым 3 и кольцевыми 4 элект-, родами позволяет исключить возбуждеиие паразитных поверхностей волн, а также использовать вектор поперечной поляризации между этими электродами для возбуждения толщинных колебаний.Разделительные фильтры 8 препятствуют проникновению постоянных. нап- . ряжений источников 11 и 12 в приемно- передающий тракт дефектоскопа. Заградительные фильтры 10 исключают шунтирование приемно-передающего тракта дефектоскопа внутренними сопротивлениями источников 11 и 12 постоянного напряжения.Параметры параэлектрической полу- волновой пластины рассчитывают исходя из пределов требуемой глубины Н ;, и Нзоныконтроля по следую. щйм Формулам и соотношению:Р = 3 Н, а1026048 Составитель М. АндрееваРедактор А, Курах Техред М,Тепер Корректор С. Шекмар Эаказ 4550/36 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Н . ,Н - наименьшая и наибольшаявин юаФглубины зоны контролясоответственно,, - длина волны упругих колебаний в материале контро-,лируемого иэделия, 5Й - диаметр требуемой зоныпрозвучивания на глубинеНг врадиус дискового электро 4 10дт - расстояние между дисковыми кольцевыми электродами еУстройство позволяет аналогичнозональной длиннофокусной пьезоэлектрической пластине изменять глубинуэоны максимальной чувствительностипри контроле за счет изменения диаметра активной воны пластины, кэлектродам которой прикладывают напряжения от источников 11 и 12., количества возбуждаемых противофазно зон и радиуса центрального элект. -рода с помощью коммутатора 9.Для этого в формулу 1) подстав:ляют значение требуемой глубины Н. зоны контроля и получают диаметр В;зоны параэлектрической полуволновойпластины, электроды которой должны быть подключены к источникам 11 и 12постоянного напряжения. Определяют количество групп в,кольцевых электродов, в пределахкаждой из которых электроды соединены с одним из источников 11 и 12постоянного напряжения, а сами группы подключены поочередно к разным.источникам по формулеуп 1 = 0,25 Р Н Л . . (4)далее определяют радиусы туказанных групп кольцевых электродовпо формулег = /НЛ и, (5)где и = 1,2щ,Таким образом, предлагаемое устройство обладает большим диапазономизменения глубины зоны максимальнойчувствительности, высокой стабильностью его характеристики вследствие того, что приемно-передающийтракт дефектоскопа электрическинагружен на постоянную нагрузку, ивысокий помехоустойчивостью приконтроле изделий сложной формы засчет обеспечения возможности контроля заданной по глубине зоны смаксимальной чувствительностью,