Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь

(51)5 6 01 Й 29/2 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР и 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фбаЩЯЧ 1-ац(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к технике неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение областиприменения за счет обеспечения возможноИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии.Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности изменения угла ввода ультразвуковых колебаний,На фиг. 1 показан фронтальный вид вразрезе ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя; на фиг. 2 - фронтальный вид в разрезе устройства для ультразвукового контроля, содержащего ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь; на фиг. 3 - фрагмент матрицы пьезоэлементов ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя.Ультразвуковой пьезоэлектрическийпреобразователь содержит волновод 1 из акустически прозрачного материала, одна сти изменения угла ввода ультразвуковых колебаний. В процессе работы преобразователя, содержащего волновод, одна из поверхностей которого выполнена с выступами в виде одинаковых пирамид с параллельными одноименными гранями и углом 90 между противолежащими гранями, и изолированные пьезоэлементы, размещенные на гранях пирамид, к дефектоскопу подключают поочередно одну из групп пьезоэлементов, размещенных на одноименных параллельных гранях и соединенных электрически параллельно, при этом каждая группа пьезоэлементов обеспечивает отличный от других угол ввода ультразвуковых колебаний, 3 ил. поверхность которого выпо ми в виде одинаковых пир лельными одноименными углом 90 между против нями 3 и 4,5 и 6, пьезоэле щенные на гранях пирами матрицу, изолирующие аку ны 8 и демпфер 9, а пьезоэ щенные на одноиме соединены электрически группы. Устройство для ультразвукового контроля (см. фиг. 2) дополнительно содержит корпус 10 из акустически прозрачного материала с цилиндрическим каналом, в котором размещен ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, и механизм 11 поворота преобразователя, выполненнцй в виде червячной пары.5 10 20 25 30 35 40 45 Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.Преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого изделия, подключают к входу дефектоскопа (на фиг. 1 иэделие и дефектоскоп не показаны) все пьезоэлементы 7, которые, пройдя волновод 1, формируют в изделии пучок ультразвуковых колебаний с большим углом раскрытия диаграммы направленности, что обусловлено различной ориентацией пьезоэлементов и интерференцией ультразвуковых волн, излученных отдельными пьезоэлементами. Перемещают и реобразователь по поверхности изделия, осуществляют поиск дефектов. В случае приема преобразователем сигнала от дефекта поочередно подключают в дефектоскопу электрически параллельно соединенные группы пьезоэлементов 7. Обнаружив в одной из групп пьезоэлементов дефект, по углу наклона и расположению пьезоэлементов данной группы уточняют местоположение дефекта и определяют другие его параметры.При использовании ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя в устройстве для ультразвукового контроля (см. фиг, 2) его выполняют в виде поворотной вставки.В процессе работы устройства изменяют с помощью механизма 11 поворота наклон матрицы пьезоэлементов к рабочей поверхности корпуса 10 и соответственно к поверхности контролируемого изделия 12 ив каждом положении матрицы осуществляют поиск дефектов в сответствии с приведенной последовательностью операций. Выбор величины углов между противолежащими гранями пирамид, равной 90 О, позволяет уменьшить влияние каждой группы пьезоэлементов на соседние. При углах меньших 90 колебания, излучаемые одними пьезоэлементами, будут дополнительно возбуждать противолежащие пьезоэлементы, что приведет к снижению результирующей мощности излучаемых колебаний.При углах больших 90 будет происходить увеличение ближней зоны преобразователя, так как интерференция ультразвуковых колебаний, излучаемых разными пьезоэлементами, будет происходить на большем расстоянии от преобразователя.Углы наклона противолежащих граней пирамид к их основаниям могут быть выбраны как разными (см. фиг, 1), так и одинаковыми (см. фиг. 2), что позволяет обнаруживать дефекты различной конфигурации и ориентации.Использование изолирующих акустических экранов предотвращает передачу радиальных колебаний каждого пьезоэлемента на соединение.Таким образом, использование ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя позволяет путем изменения угла ввода обнаруживать дефекты различной ориентации и конфигурации и повысить, кроме того, производительность контроля, что обеспечивает расширение области применения. Формула изобретения Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий волновод и размещенную на одной из его поверхностей матрицу изолированных пьезоэлементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможнбсти изменения угла ввода ультразвуковых колебаний, поверхность волновода, предназначенная для установки пьезоэлементов, выполнена с выступами в виде одинаковых пирамид с параллельными одноименными гранями иоуглом 90 между противолежащими гранями, пьезоэлементы размещены на гранях пирамид, а пьезоэлементы, размещенные на одноименных параллельных гранях, соединены электрически параллельно в группы.1677622 оставитель М. Андреевхред М.Моргентал актор О, Спесивых Те Корректор А. Осауленко ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Га,10 оиэводственно-и Заказ 3111 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5