Искатель к дефектоскопу

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН,4(51) С 01 И 29/04 В ви аОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(прототип),(54) (57) ИСКАТЕЛЬ К ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий излучающую и приемную головки, каждая из которых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователем с согласую 801147974 А щим слоем из звукорадиопрозрачного материала.и электромагнитнойантенной, о т л и ч а ю щ и. й стем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности искателя, кадая головка снабжена звукорадиопрозрачной мембраной, установленной в основании корпуса, и второйэлектромагнитной антенной, отделеной от первой поглощающей нагрузкой, антенны расположены междузвукорадиопрозрачной мембраной исогласующим слоем перпендикулярнооси пьезопреобразователя, согласующий слой выполнен четвертьволновым, а мембрана - в виде дифракционной решетки.10 30 Поставленная цель достигается тем, что в искателе к дефектоскопу, содержащем излучающую и приемные головки, каждая из которых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователем с согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной, каждая головка снабжена звукорадиопрозрачной мембраной, установленной в основании корпуса, и второй электромагнитной антенной, отделенной от первой поглощающей нагрузкой, антенны расположены между звукорадиопрозрачной мембраной и согласующим слоем перпендикулярно оси пьезопреобразователя, согласующий слой 50 60 Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано при контроле слоистыхматериалов и изделий,Известна искательная головка кдефектоскопу, содержащая ультразвуковой пьезопреобразователь,установленный с возможностью вращениявокруг своей оси протектор, закрепленный по перйметру пьезопреобразователя, и электромагнитнуюантенну, которая размещена надпьезопреобразователем (1),Недостатками этой искательнойголовки являются значительные дифракционные потери энергии электромагнитных волн в пьезокерамике иневозможность проведеяия непрерывного контроля при наличии на поверхности иэделия конструктивных элементов (кронштейнов, наплывов и 20т.п.),Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является искательк дефектоскопу, содержащий излучающую и приемную голонки, каждая изкоторых содержит корпус с установленными в нем пьезопреобразователемс согласующим слоем из звукорадиопрозрачного материала и электромагнитной антенной (2),Недостатком данного искателяявляется невозможность контролясложных полимерных композиций, атакже изделий, имеющих на поверхности конструктивные выступы итехнологические неровности, которыенарушают акустический контакт,Кроме того, такой искатель обладаетнизкой чувствительностью, обусловленной влиянием на электромагнитную антенну согласующего слоя,расположенного между антенной и изделием.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей за счетосуществления бесконтактного контроля и повышение чувствительностиискателя,выполнен четвертьволновым, а мембрана - в виде дифракционной решетки.На чертеже изображена схемаискателя в составе комбинированного дефектоскопа.Схема содержит источник 1 питания с подключенными к нему генератором 2 возбуждения ультразвуковыхколебаний и генераторами 3 и 4 возбуждения электромагнитных колебаний, аттенюаторы 5 и б, излучающуюи приемную головки, которые состоят соответственно из корпусов 7 и8, пьезопреобразователей 9 и 10,согласующих четвертьволновых слоев11 и 12, передающих электромагнитных антенн 13 и 14,приемных электромагнитных антенн 15 и 1 б,поглощающихнагрузок 17 и 18 мембран, выполненных в виде дифракционных решеток19 и 20, а также усилители 21 и22 и регистрирующий прибор 23.Устройство работает следующимобразом.Генератором 2 возбуждаются ультразвуковые колебания в пьезапреабразователе 9, а генератором 3 черезаттенюатор 5 - электромагнитные колебания в передающей антенне 13,Ультразвуковые сигналы, излучаемыепьезопреобразователем 9, через согласующий четвертьволновый слой 11,дифракционную решетку 19 и воздушныйпромежуток вводятся нормально в изделие 24, Дифракционная решетка повышает эффективность ультразвуковогопреобразователя и одновременно формирует электромагнитный волновойпучок, направленный под углом к поверхности изделия.Угол ввода электромагнитного пучка зависит от параметров дифракционной решетки (периода, ширины щелей),которые рассчитываются на определенную глубину контроля, В общем случае, когда требуется проводить зондирование по всей толщине слоя, частота генератора электромагнитныхколебаний непрерывно изменяется вполосе, обеспечивающей отклонениелуча в заданных пределах,Отраженный от дефектов и модулированный ими электромагнитный лучокпринимается дифракционной решеткой19, преобразуется в антенне 15 вэлектрический сигнал, который черезусилитель 22 поступает на регистрирующий прибор 23, Для развязки передающей и приемной антенн друг отдруга между ними введена поглощающая нагрузка 17, Ультразвуковые колебания, прошедшие изделие 24, воздушный промежуток, дифракционнуюрешетку 20, четвертьволновой слой12, принимаются с помощью пьезопреобразователч 10 и через усилитель1147974 0 Составитель С,ВолковРедактор Е,Кспча Техред Т.Маточка Корректор М.Пожо Заказ 1568/36 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий аилиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 21 поступают на регистрирующий прибор 23, Для контроля изделия с обратной стороны в приемной головкеможет быть использован электромагнитный канал, включающий источник1 питания, генератор 4 электромагнитных колебаний, аттенюатор 6,передающую антенну 14, дифракционную решетку 20, приемную антенну16, усилитель 22 и регистрирующийприбор 23,Если в контролируемом изделииотсутствуют дефекты (инородные включения, расслоения и т,п,), то интенсивность и фаза прошедшего черезизделие УЗ-сигнала и отраженного 15электромагнитного сигнала неизменны,Неоднородности материала изменяют эти параметры, Глубина залегания дефектов определяется по значению частоты генератора, соответствующему экстремуму принятого электромагнитного сигнала.В ряде случаев в зависимости оттипа контролируемой композиции и25поставленной задаии возможны и другиеварианты использования искателя.Например", в одной из головок используется только УЗ-канал, электромагнитный отключен,Или УЗ и электромагнитный каналыискателя работают в теневом режиме,при этом передающая антенна однойголовки действует в паре с приемнойантенной другой головки.Ф Таким образом, наличие в искателе согласующего четверть-волнового слоя и звукорадиопрозрачнай мембраны, выполненной в виде дифракционной решетки, позволяет осуществить ввод-прием ультразвука Гесконтактным способом, что исключает зависимость результатов,цефектоскопии от качества акустического контакта и значительно расширяет применяемость искателя за счет возможности контроля изделий, имеющих на поверхности конструктивные выступы и технологические неровности,Совмещение функций мембраны УЗ бесконтактного преобразователя и дифракционной решетки электромагнитных антенн в одном элементе искателя позволяет повысить и чувствительность электромагнитного канала за счет исключения промежуточных импедансных слоев между антеннами и изделием, рассеиваюших электромагнитное излучение.Введение в приемную и излуЧающую головки второй электромагнитной антенны и расположение антенн перпендикулярно оси пьезопреобразователя под согласующим слоем позволяет реализовать зеркально-теневой метод электромагнитного контроля без изменений в расположении головок и тем самым определять глубину залегания дефектов.