Раздельно-совмещенный искатель для ультразвуковой дефектоскопии

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ к втоеском свидетедьствю(23) Приоритет(43) Опубликовано 05,12.76 Бюллетень45 М. Кл.ебг 01 Й Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий(54) РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕШЕННЫЙ ИСКАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕфЕКТОСКОПИ Изобретениеектоскопии ии змеренияелия,Величину дефекта этим искателем определяют по разности времени распространенияимпульса ультразвуковых колебаний до дефекта в крайних положениях искателя, Гаккак эта разность изменяется на незначительную величину при достаточно большом увеличении размера дефекта, искатель обладаетнезначительной точностью измерения,Цель изобретения - повышение точности 1 О измерения глубины трещин.Это достигается тем, что в предлагаемомизлучателе излучающий пьезоэлемент выполнен сферическим, а приемный - в виде прямоугольника с одной стороной в пл и 1 н падения ультразвуковых колебаний, равной призмы, и пьезо нической сущретению являетскатель для оскост и, предназначеньно-ориентирекорпус и рази приемный нные между ожностью синповерхности од фиксированванию корпуса г д 1 тЫ,оттт(9 сов(р нтролируемого изделищультразвуковых коле 20 21 носится к ультразвуковойожет быть использованобины трещин в материале Известны ультразвуковые искатели, работающие по совмещенной схеме включения,состоящие из корпуса, элемента, расположенного под углом к основанию корпуса 111, Однако эти искателиобеспечивают очень малую точность измерения размеров дефектов,Наиболее близким по техности к предложенному изобся раздельно-совмещенный иультразвуковой дефектоскопииый для выявления вертикалванных дефектов, содержащиймещенные в нем излучающийпьезоэлементы, жестко связасобой, установленные с возмхронного перемещения вдольконтролируемого изделия и пными углами наклона к осно У - толщина коо - угол вводабаний, - угол наклона излучающего пьезоэлемента к основанию корпуса,угол наклона приемного пьезоэле 538291мента к основанию корпуса, и другой стороной, равной диаметру излучающего пьезоэлемента, Угол наклона приемного пьезоэлемента больше угла наклона излучающего пьезоэлемента 5 на 3-8 о, а расстояние ( между пьезоэлементами равно 1 ф 2.дАДАНа чертеже изображен искатель для уды развуковой дефектоскопии, общий вид.)ОИскатель содержит корпус 1, покрытый звукоизоляционным материалом 2, сферический излучающий пьезоэлемент 3, прикрепленный к призме 4 излучающего пьезоэлемента, приемный пьезоэлемент 5, выполненный в виде прямоугольника со стороной 0 в плоскости падения ультразвуковых колебаний, рав 2 д" Уа, бает (90 -(Ъ) Ьв СО 5( -В )2 (1 20 и другой стороной, равной диаметру сферического излучающего пьезоэлемента 3 и приклеенной к призме 6 приемного пьезоэлемента 5, Призма 4 излучающего пьезоэлемента и призма 6 приемного пьезоэлемента 25 могут быть выполнены из оргстекла, при этом приама 6 выполнена с углом, большим угла призмы 4 на 3-8,оМежду призмами 4 и 6 находится звукоизоляционная перегородка 7, Подключение 0 искателя к ультразвуковому дефектоскопу осуществляется через высокочастотные разьемы 8 ив. Искатель рабогаег следующим образом,МСферический пьезоэлемент 3 излучает в контролируемое изделие 10 через призму .4 и прослойку контактной жидкости сфокусированный пучок ультразвуковых колебаний, который, отразившись ог трещины 11 и поверхности контролируемого изделия 10, принимается приемным пьезоэлементом 5. При этом при перемещении искателя перпендикулярно трещине время г, распространения ультразвука в призме 6 связано с глубиной 4 трещины Ь (с учетом геометрической акус тики) соогношением: где502 СИЬд 5"ф51 фС Сс 05 (Ь -) коэффициент пропорциональности, Си - ск- бб рость распространения ультразвука в контролируемом изделии С - скорость распространения ультразвука в призме 4, С - скорость распространения ультразвука в призме 6. б 0 Таким образом, определив время распространения ультразвука в призме 6 и,зная. коэффициент пропорциональности, может быть измерена глубина трещины.В связи с увеличением разности времени распространения ультразвуковых колебаний от излучателя к приемнику и получением сфокусированного пучка данный искатель оЬ ладаег большей точностью измерения глубины трещины.Выполнение излучающего пьезоэлементасферическим, а приемного - прямоугольнымсо сторонами 6 и 2 а и расположение егопод углом, большим, чем излучающий пьезоэлемент, на 3-8 о на расстоянии 1 =28 ада(,позволяет получить излучающий пучок ультразвуковых колебаний сфокусированным иувеличить величину разности времени распространения ультразвуковых колебаний меМду крайними положениями искателя за счетувеличения пути в призме приемного пьезоэлемента,Испытания предлагаемого искателя показали, что точность измерения может достигать 0,2-0,5 мм,формула изобретенииРаздельно-совмещенный искатель для ультразвуковой дефектоскопии, содержащий корпус и размещенные в нем излучающий и приемный пьезоэлементы, жестко связанные между собой, установленные с возможностью синхронного перемещения вдоль о верхности контролируемого изделия и под фиксированными углами наклона к основанию корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я гвм) что, с целью повышения точности измерения, излучающий пьезоэлемент выполнен сферическим а приемный - в виде прямоугольника)с одной стороной о в плоскости падения ультразвуковых колебаний, равной2 РЯс(51 ю (90)С 05 ) -)где О - толщина контролируемого изделияА - угол ввода ультразвуковых колебаний;1 - угол наклона излучающего цьеэоэлемента к основанию корпуса,- угол наклона приемного пьезоэле)- мента к основанию корпуса, и другой стороной, равной диаметру излучающего пьезоэлемента, угол наклона приемно го пьезоэлемента больше угла наклона иапо.5382911, Гурвич А. К., Ермолов И. Н. Ультразвуковой контроль сварочных швов "Техника" Киев, 1972 г, стр, 286-295,2. Ж. "Йефектоскопия", Мо 5, 1974 г.,б стр. 25. 6чакнпего пьезоэлемента на 3-8, а расстоя ние Ь между пьезоэлементами равно=26"1 дА.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 11 3 Составитель Т, ГоловкинаРедактор И, Бродская Техред М. Ликович Корректор Б. Югас Заказ 5714/26 Тираж 1010 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4