Ультразвуковой преобразователь

СОЮЗ ОожТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801201752 А 94 0.01 Б 29/04 ПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИ( 46) 30.12;85. Бюл. В 48 ( 71 ) Волгодонское производственное объединецие атомного энергетического машиностроения "Атоммаш" .им. Л.И.Брежнева( 56) Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Под ред. И.П.Голяминой. М,: Советская .энциклопедия, 1979, с.284.Авторское свидетельство СССР У 1022053, кл. С 01 М 29/04, 1982. 54)( 57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЮЛЬ, содержащий волновод с плоским малым основанием в виде круга езоэлементы с электродами, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей при контроле полых изделий скриволинейной поверхностью, волновод.выполнен в виде трех соосных усечен-:ных полых конусов с общим малым основанием и большими основаниями, огра-.ниченными сферической поверхностью,центр которой совмещен с центроммалого основания, пьезоэлементыразмещены на больших основаниях, причем углы наклона образующих конусоввыбирают из условий обеспеченияприема .продольных, поперечных и поверхностных волн.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения координат источников сигналов. акустической эмиссии в толстостенных сосудах, например в атомном и энергетическом машиностроении.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.На.чертеже изображена схема конт 10 роля изделия с помощью ультразвукового преобразователя.Ультразвуковой преобразователь содержит валновод, выполненный в виде трех соосных усеченных конусов 1 - 3 с общим малым плоским основанием в виде круга и болыпими основаниями, ограниченными сферической поверхностью, центр которой совмещен с центром малого основания, и пьезоэлементы 4 - б, размещенные на больших основаниях конусов и поляризованные для приема поперечных колебаний, с электродами, нанесенными на поверхности пьезоэлементов, совпадающие с продолжением образующих конусов волновода. Углы 9 у, Ом 1наклона внутренней и наружной образующих конуса 1 выбраны из условий обеспечения приема продольной волны; углы 8 , 8 е наклона внутренней и наружной образующих конуса 2 - из условий обеспечения приема поперечных волн; углы 9,8 е наклона внутренней и на ружной образующих конуса 3 - из условий обеспечения приема поверхностных волн 20 25 30 40 Соя 81 Се ьоднСоя 9- 1 ЕС 1 Соя В - Се Волн.С,нц Соя Я е ВРИ1 еС,Се ВовкСояд-Ен 1Соя 8 - СояУтК СО я фн 1 е Соя фн 1 В,1 Соя и у э Се,. Снц 50 где С, Се, Ср - соответственнонВ ф и 3 Чфскорости распространения в материале изделия продольных, поперечных, поверхностных волн;СЕВ- скорость распространения 55 в волноводе поперечных волн,Углы О , У , для толстостенно"Юф "Яго полого изделия с цилиндрической поверхностью определяют следующимобразом,В плоскости, перпендикулярной продольной оси цилиндрическрй поверхности изделия, из точек пересечения этой поверхности с наружнойокружностью основания волновода проводят касательные к внутренней поверхности иэделия и окружности, радиус которой меньше радиуса наружной поверхности иэделия на длину Дволны низкочастотной границы спектра принимаемой поверхностной волны.Построенные таким образом касательныеограничивают области в изделии,где распространяются продольные и поперечные волны, которые могут бытьприняты данным ультразвуковым преобразователем. Поверхностные волныраспространяются в поверхностном слоеизделия толщиной АяУльтразвуковой преобразователь работает следующим образом.Сигналы акустической эмиссии,распространяющиеся в изделии от источника акустической эмиссии, попадаютна поверхность основания волновода,где преломляются. Вследствие выборауглов наклона образующих конусовсогласно закону Снелиуса ( условия 11продольная волна при ее наличии послепреломления на границе изделиеволновод распространяется в виде поперечной волны в конусе 1 и принимается соответствующим пьезоэлементом,поперечная волна из изделия рас-пространяется в конусе 2 в виде поперечной волны, поверхностная - в виде поперечной в конусе 3 и такжепринимаются соответствующими пьезоэлементами. Электрические сигналы спьезоэлементов поступают в каналыобработки информации. Разместив наповерхности изделия по известной схеме несколько аналогичных преобразователей, можно за счет раздельного приема продольных, поперечных и поверхностных волн обнаружить источникиакустической эмиссии, расположенныекак на поверхности изделия, так и наразличной глубине, и с высокой точностью определить их местоположение.Таким образом, ультразвуковой преобразователь обладает более широкими функциональными возможностями посравнению с прототипом, который позволяет принимать только сигналы поверхностных волн.201752 Составитель М.Андре Техред Ж,Кастелевич ректор Л. Ъиипенкоедактор НГорв аказ 799 лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 45 Тираж 896 НИИПИ Государственно по делам изобретени 3035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5