Ультразвуковой концентратор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик29 04//3/00 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам иаооретений и открытий) Дата опубликования описания 17,03,77 В, Виногра П, Данилов и А, Л, Иванов(2) Авторы изобретения Всесоюзньнеразрушаю учно-исследовательский институт по разработке методов и средств контроля качества материал) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНБЕНТРАТОР щий собой параболоид вращения со сквозныотверстием в вершине полости 21. едостатки чаются в том, что о роле изделий, недопу верхностей какими-л стями (например, бе т,п,), а также в то вать постоянный заз изделием и выходнь ратора. Это обусло центратора вынесен мачивания поБель изоб ния - уменьша и расширен ние габарие области ег тов концентратоприменения,агаемый Это достигается концентратор снабж в отверстии звукопр материала, акустич средой, заполняюше нен из материала с тем, что прен жестко зоводом, вь еп уры,Наиболее близким по ости к изобретению явлехническон сущется ультразвукощий корпус с поой, представляюз ески соглас й полость,ого со ой концентратор, содерж остью, заполненной сре орпусносите выполльно соким от Изобретение относится к технике ультразвуковых неразрушаюших испытаний и может быть использовано для ввода и приема упругих акустических волн в изделие, не допускающее применения контактных жидкостей.Известен акустический концентратор, выполненный в виде круглого стержня с экспоненциальным изменением сечения 11, Недостатком его является то, что экспонента для концентрации энергии упругих волн, об О разуюшая внутреннюю поверхность концентратора, не должна иметь углов, превышающих первый критический для металла, из которого изготовлен концентратор, Поэтому длина концентратора ограничивает применение его при контроле автоматизированными установками. Кроме того, рассеяние и затухание упругих волн в длинных концентраторах приводит к потерям, восполнение которых потребует конструктирования более мощной аппара т го концентратора заклюн не применим при контибо контактными жидкотон, стеклопластик им, что трудно поддержиор между контролируемым гм отверстием концентвлено тем, что фокус конза пределы конструкпии.25 Х 2 Щ()Х 2+ 23хгде Р - диаметр отверстия, предназначенного для установки пьезоэлемента и равный его диаметру,х,у, - координаты кривой в прямо- ф угольной системе координат с началом в вершине полости.На чертеже представлен предлагаемый ультразвуковой концентратор. Он содержит корпус 1, полость которого заполнена средой 3, и звукопровод 2, Звукопровод ввинчивается в дно корпуса концентратора таким образом, чтобы его центр находился нна оси,продольной оси концентратора), а пове хность, соприкасающаяся со средой, заполняющей полость, находилась в фокусе - лежала на оси Х). фокуснаходится на расстоянии не более 2 Д от пьезоэлемента,С противоположной стороны корпуса для удобства размещения пьезоэлемента сделано сверление диаметром Ь , большим 3 При контроле в сверление укладывают мембрану (на чертеже не показана), на которой закрепляют пьезоэлемент. 30Концентратор работает следующим образомразом.Пьезоэлемент через мембрану излучает в полость корпуса упругие колебания, которые, достигнув поверхности полости корпуса, отражаются от нее и концентрируются в фокусе, расположенном в вершине полости корпуса.Материал корпуса взят с большим акустическим сопротивлениемС ) бчто ы погасить эне гир ю колебании, которая попадает в него в результате преломления на границе раздела "концентратор-среда".С концентрированные в точке Г колебания попадают на поверхность звукопровода 2,изготовленного из материр ала, хорошо согла сованного акустически со средой, заполняющей полость корпуса, и через звукопроводвводятся в контролируемое изделие.Предлагаемый ультразвуковой концентратоо позволяет о грганизовать неразрушающий 2 тх ф( )У=2 хЬР дхф где Р - диаметр отверстия, предназначенного для установки пьезоэлемента и равный его диаметру,ЙХ, у - координаты кривой в прямоугольной системе координат с началом в вершине полостии. 40 Источники информации, принятые во вымание при экспертизе: среды акустическим сопротивлением, а форму кривой задают уравнением: контроль изделий в широком диапазоне частот без применения контактных сред, таккак в связи с малыми размерами звухопровода обеспечивается надежный акустическийконтакт, а из-за большого акустическогосопротивления материала корпуса концентратора исключается возможность передачи ультоазвуковой энергии через его корпус,Ф ормула из обретения Ультразвуковой концентратор, содержащий корпус с полостью, заполненной средой, форма которого образована вращением кривой вокруг оси концентратора, со сквозным отверстием в вершине полости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения области применения, он снабжен жестко закрепленным в отверстии звукопроводом, выполненным из материала, акустически согласованного со средой, заполняющей полость, корпус выполнен из материала с высоким относительно среды акустическим сопротивлением, а форму кривой задают уравнением: 1. Гершгал Д, А Фридман В. М, Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения М., "Энергия", 1967, стр, 119- -124. 2. Авторское свидетельство % 301185,В 06 В 3/00, 1969, 545924Составитель Т. ГоловкинаРедактор И. Бродская Техред М, Левицкая Корректор В, ЗоринаЗаказ 241/3 Тираж 1049 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4