Ультразвуковой искатель

(5 )М. Кл. О 01 й 29/04 3 Ъвударстюный камнтнт СССР ао двлам яэабретеннй я открытия(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИСКАТЕЛЬ . Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроляи может быть использовано для ультразвукового контроля сварных соеди.нений.Известен ультразвуковой искатель,содержащий отдельные прямоугольныепьезоэлементы, расположенные на жесткой сферической поверхности 11.Недостатком этого искателя является невозможность плавного изменения фокусного расстояния искателявследствие жесткого крепления пьезо"элементов к сферической поверхности.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяультразвуковой искатель, содержащийдержатель и закрепленную на нем мозаику изпьезоэлементов 2.Существенным недостатком известного искателя является отсутствиевозможности изменения фокусного расстояния испытателя, т.е. надежностьвыявления дефектов,Цель изобретения - повышение надежности контроля путем изменения фокусного расстояния мозаики. Указанная цель достигается тем,что искатель снабжен полым штокомс механизмом его перемещения, силь-фоном и упругой оболочкой, охватывающей мозаику из пьезоэлементов, тозакрепленной по периметру в держателе и через середину полым штокомсоединенной с сильфоном, а пьезоэлементы установлены с зазором относительно друг друга.15Пьезоэлементы выполнены в видекол ьце вых се кторо в. Внутренняя боковая поверхность держателя представляет собой усеченный конус.Механизм перемещения выполнен в виде гайки, установленной в корпусе с Возможностью вращения относительно штока.50 Формула изобретения Механизм перемещения выполнен в виде соленоида, взаимодействующего с полым штоком.На фиг, 1 схематически изображена конструкция ультразвукового искателя; на фиг, 2 - искатель, в котором механизм перемещения выполнен ввиде гайки; на фиг. 3 - упругая оболочка с мозаикой из пьезоэлементов,Искатель для ультразвукового контроля содержит акустическую призму 1, мозаику 2 из пьезоэлементов и токо- подвод 3, установленные на дернателе 4, причем мозаика 2 размещена в упругой оболочке 5, Полый шток бсоединяет упругую оболочку 5 с силь- Фоном 7.Периферия упругой оболочки 5 закреплена на держателе 4, а середина полым штоком б соединена с сильфоном 7. Механизм перемещения полого штока б выполнен в виде соленоида 8 с пластинами 9 из мягкого железа и пружиной 10, Замкнутая полость, образованная призмой 1., упругой оболочкой 5, полым штоком б и сильфоном 7, заполнена контактной жидкостью 11. СильФон 7 закреплен на кронштейне 12, взаимодействующем с накидной гайкой 13, Токоподвод 3 оканчивается разъемом 14. Мозаика 2 из пьезоэлементов состоит из кольцевых секторов 15. Внутренняя обращенная к мозаике 2 из пьезоэлементов поверхность держателя имеет форму усеченного конуса.Искатель работает следующим образом.Электрические высокочастотные импульсы через разъем 14 и токоподвод 3 подают на мозаику 2 из пьезоэлементов, Акустический контакт мозаики 2 с призмой 1 искателя осуществляют с помощью контактной жидкости 11, например глицерина, которой заполнен сильфон 7. Мозаика 2 из пьезоэлементов через призму 1 с искателя посы лает ультразвуковые импульсы в контролируемое изделие (не показано), Фокусирование ультразвуковых колебаний производят путем изменения кривизны мозаики 2 иэ пьезоэлементов, заключенной в упругую (например, резиновую) оболочку 5, для чего с помощью механизма перемещения, выпол" ненного в виде полого штока б и гайки 13, кинематически связанной с резьбой полого штока б, перемещают центральную часть мозаики 2 в осевом направлении, При этом периферийная часть упругой оболочки 5 скользит по конической поверхности держателя 4, полый шток 6 сжимает сильфон 7, контакт- ная жидкость 11 через отверстие вполом штоке б поступает в полостьмежду призмой 1 искателя и мозаикой2. Чем больше величина перемещенияцентральной части мозаики, тем больше кривизна ее и тем меньше фокусное О расстояние.Пружина 1 О постоянно поджимаетгайку 13 к держателю 4. Пределы изменения Фокусного расстояния определяются размерами элементов, рас стоянием между ними и упругими свойствами оболочкиПеремещение полого штока 6 с помощью соленоида 8, установленного надержателе 4 соосно с полым штоком 6, 20 осуществляют путем изменения полярности питающего напряжения обмотоксоленоида 8, при этом пластины 9 иэмягкого железа попеременно притягиваются или отталкиваются. Контактная 25 жидкость 11 аналогично, как и в первом случае, при движении полого што"ка 6 вверх поступает в полость междумозаикой 2 и призмой 1 искателя, Придвижении полого штока б вниз контактная жидкость 11 поступает снова всильфон 7. Фокусное расстояние вэтом случае непрерывно меняется отбесконечности до значения, определяемого кривизной мозаики из элементов.При перемещении центральной частимозаики 2 в осевом направлении отдельные пьезоэлементы мозаики поворачиваются дру г относит сл ьно дру га на 40некоторый угол, образуя квазисферическую поверхность. Для улучшениягеометрии квазисферической поверхности пьезоэлементы мозаики выполнены в виде кольцевых секторое 15.Данный искатель позволяет изменять Фокусное расстояние е большихпределах, что повышает надежностьвыявления дефектов, е особенностив крупнокристаллических структурах. 1, Ультразвуковой искатель, содержащий держатель и закрепЛенную на 55 нем мозаику иэ пьезоэлементов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля путем изменения фокусного рас896563 5стояния мозаики, он снабжен полым штоком с механизмом его перемещения, сильфоном и упругой оболочкой, охватывающей мозаику из пьезоэлементов, закрепленной по периметру в держа" теле и через середину полым штоком соединенной с сильфоном, а пьезоэлементы установлены с зазором относительно друг друга.2. Искатель по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пьезоэлементы выполнены в виде кольцевых секторов.3. Искатель по пп 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренняя боковая поверхность держателя представляет собой усеченный конус. 6Искатель по пп. 1 - 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что меха"низм перемещения выполнен в виде гайки, установленной в корпусе с возможностью вращения относительно штока.Искатель по пп.1 - 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем,.что механизм перемещения выполнен в виде со"реноида, взаимодействующего с полым 1 в штоком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ" 459718, кл. 6 01 М 29/02, 1975. ф 2. Гурвич А. К., Ь 9 имов И. Н.ультразвуковой контроль сварных швовКиев, "Техника", 1972 (прототип). ВНИИПИ Заказ 11690/34 Тираж 882 Подписное Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул,Проектная,4