Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля

0% И) СОЮЗ СОВЕТСКИХсавлкэниикРЕСПУБЛИН 1 а 01 мг 9 ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСН МУ СВИДЕТЕЛ тво СССР1977.о СССР1967 й 11 РЕОГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И 9 ТНРЫТИ(54)(57) 1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСОВРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУК КОНТРОЛЯ, содержащий пьезоэлемент,соединенную с ним призму и звукопровод, контактирующий с призмой, причемзвукопровод и призма выполнены из материалов с различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности контроля изделий различнойтолщины, звукопровод выполнен в виде гибкой ленты, контактирующейчастью поверхности с рабочей поверхностью призмы и акустически связанной с пьезоэлементом.1093965 10 40 45 2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и йс я тем, что в час ти гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, выполнены продольные сквозные пазы, меньщий размер которых выбран больше Л /2, а расстояния между па. зами меньше Л /2, где Х ,.длина волны ультразвуковых коИзобретение относится к испытаниям и измерениям и может быть использовано для ультразвукового контроля,Известен пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, содераащий пьезоэлемент и соединенную с ним призму с отражателем на ее боковой грани и клинооб" разным пазом в рабочей поверхности призмы 1).1 Недостатком преобразователя является возможность его использования для контроля. иэделий с ограниченным диапазоном толщин, так как прн увеличенйи толщины контролируемого иэделия возможно наложение сигнала, характеризующего акустический контакт ультразвукового преобразователя с изделием, н сигнала от дефекта,Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому результату к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, содержащий пьезоэлемент, соединенную с ним призму . 25 ,н звукопровод, контактирующий с приэ- мойс причем звукопровод и призма выполнены иэ материалов а различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний. Призма имеет ЗО, помимо наклонной грани, служащей для размещения пьезоэлемента, допол нительную наклонную грань, акустически связанную со звукопроводом, в котором расположен отражатель с регулятором отражательной способности и поглотителем шумов, выполненный с возможностью перемещения по длине звукопровода 12. Недостатком известного преобразователя является низкая производительность контроля изделий различной толщины при его использовании, что обусловлено,необходимостью положе-, ния отражателя, сигнал от которого характеризует акустический контакт ультразвукового преобразователя с изделием, при изменении толщины изделия. леваний в материале призмы3. ПреобразоватеЛь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в части гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, выполнены отверстия (размеры которых выбрани больше Э. /2, а расстояния между отверстиями меньше Э./2). Нель изобретенияповышение производительности контроля изделия раэ личной толщины.Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе для ультразвукового контроля, Осдержащем пьезоэлемент, соединенную с ним призму и звукопровод, контактирукщий с призмой, причем звукопровод и призма выполнены иэ Материалов с различной скоростью распрос:траиения ультразвуковых колебаний, зэукопровсж 1 выполнен в виде гибкой ленты, контактирующей частью поверхности с рабочей поверхностью призмы и акустически связанной с пьезоэлементом.Кроме того, в части гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, выполнены продольные сквозные пазы, меньший размер которых выбран больше Л/2, а расстояние между пазами меньше А/2, ще А- длина волны ультразвуковьвс колебаний в материале призмы.А в части гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, выполнены отверстия (размеры которых выбраны больше Л/2, а расстояние между отверстиями меньше А/2) . На фиг. 1 показан предлагаемый пьезоэлектрический преобразователь, разрез на фиг. 2 - вид А на фиг.1.Пьезоэлектрический .преобразователь содержит пьезоэлемент 1, соединенную с ним призму 2, звукопровод в виде гибкой ленты 3, контактирующей частью поверхности с рабочей поверхностью призмы 2 н акустически связанной с боковой поверхностью пьезоэлемента 1, демпфер .4, обойму 5 со стяжным винтом б, посредством которой фиксируют форму изгиба гибкой ленты, обеспечивающую возможность ее контакта с пьезоэлементом 1, центральный электрический контакт 7, служащий для подключения преобразователя к дефектоскопии и втулку 8 из изоляционного материала.1093965 В части гибкой ленты 3, контактирующей с рабочей поверхностью призмы 2, выполнены продольные сквозные пазы 9. Призма 2 и гибкая лента 3 выполнены из вФтериалов с различной скоростью распространения ультразву ковых колебаний, например из органического стекла и стали соответственно.Для осуществления акустической связи пьезоэлемента 1 с гибкой лен О той 3 в последней выполнено сквозное отверстие, соответствующее сечению пьезоэлемента 1 по толщине, а акустическая связь пьезоэлемента 1 с гибкой лентой 3 может быть осу ществлена с помощью масла или клея. Контакт гибкой ленты 3 с призмой 2может быть осуществлен с помощью клея.Преобразователь работает следую- О щим образом.Преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого изделияи на пьезоэлемент 1 подают электрическое напряжение от генератора дефектоскопа, который излучает ультразвуковые колебания через призму 2 и гибкую ленту 3 в контролируемое изделие.При этом боковая поверхность пьезоэлемента 1 возбуждает в гибкой ленте 3 колебания, тип которых .зависит от толщины Ь гибкой ленты, частоты ы ультразвуковых колебаний и фазовой скорости С распространения сдвиговых колебаний в материале гиб- З 5 кой ленты.При толщине гибкой ленты 3, выбранной из соотношения оЬ/С) 1, вней распространяются продольные и изгибные колебания в пластине. При тол"40 щиие гибкой ленты 3, выбранной из соотношения со Ь/С)1, в ней распрост ВНИИПИ Заказ 3415/35 Тираж 823 Подпис филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная раняются поверхностные колебания,Возбужденные в гибкой ленте 3 ультразвуковые колебания, отразившисьот ее противоположного торца, поступают на пьезоэлемент 1, электрические сигналы с которого подаютсяна дефектоскоп, причем амплитудаэтих сигналов зависит от качестваакустического контакта преобразователя с иэделием: амплитуда максимальна при нарушении контакта, таккак в этом случае вместо контактнойсмазки появляется воздух, и минимальна при высоком качестве акустического контакта. Ультразвуковые сигналы из изделия поступают на пьезоэлемент 1, однако время их приема всегда больше, чем время приема сигналов, характеризующих акустический контакт, что обусловлено примерным равенством удвоенных путей распространения ультразвуковых колебаний в призме и гибкой ленте и различием скоростей распространения ультразвуковых колебаний в них.Выполнение в части гибкой ленты, контактирующей с рабочей поверхностью призмы, продольных сквозных пазов или отверстий позволяет устранить выдавливание контактной жицкости из-под рабочей:поверхности преобразователя.Таким образом, использование известного пьезоэлектрического преобразователя позволяет повысить производительность контроля изделий различной толщины за счет. исключения необходимости изменения положения отражателя, сигнал от которого характеризует акустический контакт, при осуществлении надежного контроля последнего.