Преобразователь для ультразвукового контроля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 205 1 Х 29 БИБЛК ,БРЕТЕНИ итут н УЛЪТРА азрушаю- являпроцессе овых волн не ет ею ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 4 ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СЕИДЕ(54) ГРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ДЛЯЗВУКОВОО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится кщему контролю. Целью изобрется упрощение конструкции. Вконтроля ввод и прием ультразву преобразователем осуществляются через ра. бочую поверхность 2 звукопровода 1, выполненного в виде пластины с размерами, обеспечивающими возбуждение в ней одной из волн Лэмба. Пьезоэлемент 3, принимаюгций и излучающий ультразвуковые колебания, и поглотитель 4, предназначенный для предотвращения реверберации, размещены на противоположных концах звуко- провода 1, которые выполнены изогнутыми в сторону, противс положную рабочей поверхности 2 звукопровода, что позволяет осуществлять контроль высокотемпературных и низкотемпературных жидкостей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля и может быть использовано преимущественно для ультразвукового контроля параметров жидких сред в закрытых сосудах, например, для измерения плотности, уровня или расхода жидкости.Цель изобретения - упрощение конструкции.На фиг. 1 изображена схема преобразователей для ультразвукового контроля при измерении расхода жидкости в трубопроводе; на фиг. 2 - вариант преобразователя для ультразвукового контроля высокотемпературных или низкотемпературных жидкостей.Преобразователь для ультразвукового контроля содержит звукопровод 1, выполненный в виде пластины с рабочей поверхностью 2, размегценные на противоположных концах пластины пьезоэлемент 3 и поглотитель 4, причем толщина Й и длина /, звукопровода выбраны из соотношений12,1 б) и ЙС,з - "Йзгде Й, - толщина пьезоэлемента;гг - целое число, а=1, 2, 3;С - скорость поперечной волны в материале звукопроьода;С - скорость ультразьуковой волны потолщине пьезоэлемента.У преобразователя для ультразвукового контроля высокотемпературных и низкотемпературных жидкостей концы звукопровода 1, на которых размещены пьезоэлемент 3 и поглотитель 4, выполнены изогнутыми в сторону, противоположную рабочей поверхности 2 звукопровода .На фиг. 1 и 2 показаны также трубо. провод 5, контролируемая жидкость б и слой 7 контактного материала.Преобразователь для ультразвукового контроля работает следу гонги м образом.Пьезоэлемент 3 под действием подаваемого на него электрического сигнала о 1 дефектоскопа (не показан) сбвершает продольные колебания и возбуждает в звуко- проводе 1 одну из возможных для ппастины волну Лэмба. При распространении волны Лэмба в звуконроводе 1 ее энергия через слой 7 контактного материала передается в стенку трубопровода 5 и в ней также возбуждается одна из возможных волн Лэмба. Остаточная энергия волны Лэмба, не перешедшая из звукопровода 1 в стенку трубопровода 5, поглощается поглотителем 4, что устраняет отражение сигнала обратно к пьезоэлементу и возникновение реверберационных помех. Движение волны Лэмба в стенке трубопро" а 5 приводит к излучению ультразвуковьволны в конт. ролируемучо жидкость 6. Прием ультразвуковой волны производится аналогичным преобразователем, размещенным на трубопроводе с противоположной стороны со смешением вдоль оси трубопровода относительно первого преобразователя. Ультразвуковая волна после прохождения контролируемой жидкости б падает под углом на стенку трубопровода 5 и возбуждает в ней волну Лэмба, энергия которой через контактный слой 7 передается в звукопровод 1, в котором также возбуждается волна Лэмба. Последняя распространяется вдоль звукопровода 1 и на его конце трансформируется в продольные колебания, которые пьезоэлементом 3 преобразуются в электрический сигнал. По разности времен распространения сигнала от одного преобразователя к другому в прямом и обраном направлениях определяют расход протекающей по трубопроводу жидкости.20 Выбор толщины Й и длины 1, звукопровода 1 в виде пластины из соотношения (1) обеспечивает возбуждение в нем одной из возможных мод волн Лэмба (нормальной волны).Выполнение концов звукопровода 1, накоторых размещены пьезоэлемент 3 и поглотитель 4, изогнутыми в сторону, противоположную рабочей поверхности 2 звукопровода, предотвращает перегрев и переохлаждение пьезоэлемента и поглотителя при 0 контроле высокотемпературных и низкотемпературнь 1 х жидкостей за счет увеличения расстояния между пьезоэлементом и поглотителем и контролируемой жидкостью.Таким образом, преобразователь для ультразвукового контроля обладает более простой конструкцией за счет выполнения звуко- провода в виде пластины,Формула изобретения1. Преобразователь для ультразвуко вого контроля, содержащий звукопровод иразмегценные на нем пьезоэлемент и поглотитель, отличаюигиася тем, что, с целью упрощения конструкции, звукопровод выполнен в виде пластины, пьезоэлемент и поглотитель размещены на ее противоположных концах, а толщина Й, и длина Г, звуко- провода выбраны из соотношений:Й =(1,2 - ;1,б) "Сп50 ъ "згде Й -- толщина пьезоэлемента;и - целое число, а=1,2,3;С, - скорость поперечной волны в материале звукопровода;С, - скорость ультразвуковой волны по 55 толщине пьезоэлемента.2. Преобразователь по п. 1, отличаюгггийея тем, что, с целью расширения диапазона раоочих температур, концы волново14205 СосТекрТиракомитета, Ж -ческое тавитель М. Лнед И. Верееж 847а СССР по дел35, Раушскаяпредприятие, г. да, на которых размещены пьезоэлемент и поглотитель, выполнены изогнутыми в стороелактор Л. Пчолинская аказ 432550 НИИПИ Государственного 113035, Моск Производственно-полиграф