Ультразвуковой излучатель для капиллярной дефектоскопии

(594 С 01 Н 29 1 й1р. И ИЗОБ ИС ЛЬСТВУ ВТОРСКОМЪГ СВИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23. 11,86. Бюл . В 43 (71) Институт прикладной физики АН БССР(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ КАПИЛЛЯРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля с использованием ультразвуковых колебаний, в частности к капиллярной дефектоскопии. Целью изобретения является повьппение надежности контроля и экономичности за3 счет оптимизации режима подачи дефектоскопического материала к контролируемому участку изделия. Сущность изобретения состоит в том, что в концентраторе-звукопроводе 3, связанном с электроакустическим преобразователем 2, выполнен осевой канал 5, в котором установлен пакет 4 капилляров. Дефектоскопический материал подается через пакет 4 капилляров к месту контроля только при амплитуде колебаний, обеспечивающей режим ультразвуковогой капиллярного эффекта. Если по каким- Е либо причинам амплитуда колебаний уменьшается ниже требуемой, подача дефектоскопического материала автома- ( тически прекращается. 1 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю;с использованием ультразвуковых колебаний, в частностик капиллярней дефектоскопии.Цель изобретения - повышение надежности контроля и экономичностиза счет оптимизации режима подачидефектоскопического материала к контролируемому участку изделия.На чертеже схематически изображенультразвуковой излучатель для капил,лярной дефектоскопии,Ультразвуковой излучатель содержиткорпус 1, установленный в корпусе 1электроакустический преобразователь2 и концентратор-звуковод 3, смонтированный на корпусе 1 и акустическисвязанный с электроакустическим преобразователем 2, и пакет 4 капилляров. Концентратор-звуковод 3 выполненс осевым каналом 5, в котором установлен пакет 4 капилляров с зазорами:6 и 7 между их торцовыми поверхностями и торцовыми поверхностями концентратора-звуковода 3, а входное ивыходное сечения концентратора-звукопровода выбраны из условия увеличенияамплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводев 1-3,5 раза. Зазор 6 между однимторцом пакета капилляров и торцомонцентратора-звукопровода 3, связанного с электроакустическим преобразователем 2, выполнен равным 0,050,07 мм, а зазор между другими торцами пакета капилляров и концентраторазвукопровода 3 - не менее 15-20 мм.Кроме того, излучатель содержитэлектрические выводы 8 и 9 электроакустического преобразователя 2, клапан 10 для заливки в корпус 1 жидкогодефектоскопического материала, уплотнительное кольцо 11 и контролируемыйобъект 12.Ультразвуковой излучатель работает.следующим образом,Через клапан 10 корпус 1 заполняется жидким дефектоскопическим материалом (например, очищающей жидкостью или пенетрантом). При контроле потолочных участков изделия (как показано на чертеже) жидкость по капиллярам 4 не поднимается и не поступает к месту контроля. При обратном положении излучателя (контролируемый, объект 12 внизу, излучатель вверху) жидкость удерживается капиллярными силами и также не поступает к.месту контроля.1 О 20 30.31 40 45 50 Переменным напряжением ультразвуковой частоты через выводы 8 и 9 возбуждают ультразвуковые колебания вэлектроакустическом преобразователе 2 и концентраторе-звукопроводе 3 с амплитудой ЗА или более, где Ая -амплитуда, соответствующая порогу кавитации в дефектоскопической жидкости. При этом возникает ультразвуковой капиллярный эффект, под действием которого жидкость поднимается по пакету 4 капилляров и подается в зазор 7 между контролируемым изделием 12 иизлучающей поверхностью концентратора-звукопровода 3,Соотношение входного и выходного сечений концентратора-звукопровода 3 выбрано таким образом, что амплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводе увеличиваются в 1-3,5 раза,Поэтому, если на входе звукопровода-концентратора 3 обеспечивается режим ультразвукового капиллярного эффекта, он заведомо обеспечивается также на выходе волновода и на егоизлучающей поверхности, За счет ультразвукового капиллярного эффекта рабочая жидкость ( пенетрант или очищающий состав) проникает в несплошностии далее реализуется способ капиллярной дефектоскопии,Таким образом, в предлагаемом устройстве жидкость подается к местуконтроля только в том случае, еслиамплитуда колебаний излучающей поверхности обеспечивает режим ультразвукового капиллярного эффекта. Приуменьшении расстояния между пакетом4 и капилляром и электроакустическимизлучателем 2 результирующее давление,вызывающее прокачивание жидкости через пакет 4 капилляров под действиемультразвука, растет, Однако при слишком малых зазорах растет гидродинами-ческое сопротивление, что затрудняетподачу жидкости к каналам капиллярови приводит в целом к снижению эффекта. Как показывают эксперименты, оптимальная величина зазора находитсяв диапазоне 0,05-0,07 мм. Чтобы предотвратить возникновение обратного потока жидкости (в сторону контролируемого участка за счет уль" тразвукового капиллярного эффекта на другом торце пакета 4 капилляров), последний должен быть удален на расстояние не менее 15-20 мм от излучаю1272 Составитель Г.МаксимочкинТехредЛ.Сердюкова Корректор, Л.Патай Редактор А,Козориз Заказ 6332/42 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щей поверхности звукопровода-концен/тратора 3. Для проверки эффективности изобретения изготовлен излучатель на базе серийного преобразователя к диспергаэ тору УЗДНс рабочей частотой21,7 кГц, Входной диаметр волнавода 60 мм, а выходной 21,2 мм, Амплитуда колебаний на выходе в среднем превышает амплитуду на входе в 2,2 раза. Диаметр осевого канала 8 мм. Пакет капилляров набран из стеклянных капилляров внутренним диаметром 0,7 мм. Пакет капилляров выполнен короче волновода на 20 мм и прикреплен в осевом канале через резиновую прокладку таким образом, что его торец находится на расстоянии 0,5 мм от преобразователя. При этом другой торец находится20 на расстоянии 19,5 мм от излучающей поверхности волновода. При испытаниях вместо резинового ограничителя 11 крепится сосуд, в ко-д тором размещается образец с дефектами. Проведенные испытания показали, что жидкость подается к месту контропя только при амплитуде большей ЗА, когда на излучающей поверхности пред-о лагаемого устройства заведомо реали 220 4зуется режим ультразвукового капиллярного эффекта. Если по каким-либо причинам амплитуда уменьшается ниже требуемой, подача жидкости автоматически прекращается, что приводит к экономии и повышает надежность контроля. Формула изобретения Ультразвуковой излучатель для капиллярной дефектоскопии, содержащий корпус, установленный в корпусе электроакустический преобразователь, и концентратор-звукопровод, смонтированный на корпусе и акустически связанный с электроакустическим преобразователем, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, он снабжен пакетом капилляров концентратор-звуко- провод. выполнен с осевым каналом, в котором установлен пакет капилляров с зазорами между их торцовыми поверх" настями и торцовыми поверхностями концентратора-звукопровода, а входное и выходное сечения концентраторазвукопровода выбраны из условия увеличения амплитуды колебаний при распространении их в концентраторе-звукопроводе в 1-3,5 раза.