Дефлектор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Сфез СоеетеннхСфцэеапистицесэоекреспублик(23) Приоритет (31) 7346384Опубликовано Государственный веивтет СССР вв делам вэввретенвй и вткрытмй,79, Бэоллетень16ия описания 03,05.79 ата опубликован 2) Автор иаобретени Иностранецвн Пердижон) Заявитель 4) ДЕФ ЛЕКТОР Изобретение относится к контрольно измери-тельной технике и касается дефлектора, применяемого, в частности, при нераэрущвющемконтроле качества изделий с помощью ультразвука.ф Известен дефлектор для преобразования пучка лучей, испускаемых ультразвуковым преоб.рвэователем параллельно оси изделия, в пучоклучей с постоянным углом падения на поверхность изделия, выполненный в виде конического отражающего элемента 1,Этот дефлектор не позволяет обеспечитьпостоянный угол падения лучей на иэделие,имеющее форму правильной призмы с шири.ной грани а по пересекающимся на ребрахнриэмы поверхностям, ограниченным отрезками, наклоненными под определенным утломр к основанию призмы, т,е, по "ломанойспирали", что необходимо в случае неразрушвющего контроля такого типа изделий вол.нами Лэмба,Цель изобретенчя - обеспечение постоянно.го угла падения лучей нв изделие, имеющееформу правильной призмы с шириной грани а по пересекающимся на ребрах призмы по.верхностям, ограниченным отрезками, наклоненными под определенным углом Р к основаниюпризмы.ЬЭто достигается тем, что дефлектор вытюлиен в виде нескольких плоских отражающихэлементов, каждый иэ которых предназначендля направления лучей на определенную грань 1 О призмы я ориентирован так, что проекцияперпендикуляра к его плоскости на образующую изделия является функцией соаА., проекция на перпендикуляр к соответствующейграни призмы - функцией соь ЬЖсС и проек.15 ция нв ось, перпендикулХрную двум предыду.щим, - функцией бичС( В 1 пь, где сК и э определены иэ соотношений 1 Ю 4 ф совр и со 9 ЪЬефэ 1 тэ 1 ью 5,- угол падения лучей нвгрань призмы, каждый последующий отражаю. рр щий элемент смещен относительно предыдуще.го в направлении, параллельном оси призмы,на расстояниес ытэ. цА, и их близлежащиекромки равноудалены от соответствующегоребра призмы.На фнг. 1 изображен дефлектор, вид сбо.ку (деталь смещена); на фиг, 2 - то же,вид сверху; на фиг. 3 - геометрические па.раметры, связанные с ходом лучей, падающихпо ломаной спирали на призматическую деталь, определяющие положение плоских откло.няющнх элементов,Дефлектор для преобразования пучка лучейо., направляемых от источника 1 излученияпараллельно оси изделия 2, в пучок лучей спостоянным углом падения 1 йа поверхностьизделия, имеющего форму правильной призмыс шириной грани а, выполнен в виде плоскихотражающих элементов 310, каждый иэ которых предназначен для направления лучей наопределенную грань призмы,На фиг, 3 представлена одна иэ граней призмы 3, определяемая осями ОХ и ОУ,. при.чем ось ОЕ идет по кромке АНеобходимо возбудить волны Лзмба по груп.пе ломаных спиралей" с наклоном 11 относительно плоскости ХОУ (плоскости основанияпризмы), Эти "спирали" состоят ю множествасоединенных друг с другом отрезков, из ко.торых на чертеже показан только отрезок ТУ,Из пучка 4, параллельных лучей показан лучРМ. Точка М принадлежит поверхности отра.жающего элемента дефлектора н в ней лучРМпреобразуется в луч МА . Обозначение г 1перпендикуляр к поверхности отражиощегоэлемента М в точке М, причем Ф. - углы па.дення и отражения на этом дефлекторе. ЛучМА образует постоянный угол 1 с перпенднку.ляром л к поверхности Р в точке А . ТочкаЯ - проекция точкиМ на плоскость ХОУ,точка В - проекция точкнА на эту же плос.кость. Отрезок 10 И 1 представляет собой пера 1сечение плоскостью, параллельной ПлоскостиХОт, поверхности отражающего элемента вточкеМ . Это пересечение проецируется поьй 3 на, плоскость ХОТ . Точка Я - проекцияточкиМ на г 1Элементарное геометрическое рассуждениепозволяет заключить, что все углы, обозначенные одинаковыми буквами (Т, А ),являются равными углами и каждый отражающий зпемеит дефлектора ориентирован так, чтопроекции перпендикуляра к его плоскостиГследующие; на образующую иэделия ( 02. )является функцией сова; на перпендикулярк гранипризмы - функцией софз 4 я А;на ось, перпендикулярную двум предыдущим(ОХ), - функциеййпА Мюу; где Ф.иоп.ределены иэ соотнощения 1 фЬ 1 фСОЗ ф иРассмотрим лучи пучка ., которые падаютна отражающие элементы 3-5 и после отражения лежат в горизонтальной плоскости, напримеР лУч 11 (отРеэки Я Рз, В А и С 1 Ья -линии пересечения поверхйостей отражающихэлементов с горизонтальной плоскостью), Уголмежду отрезкомЛЬ и соответствующей гранью5 прнзмыАе В равен углу.Отражающие элементы связаны между собойсоединительными плоскостями 12-18,Отраженные от поверхностей, элементов поуказанным отрезкам лучи возбуждают волны1 О на изделии 2 соответственно вдоль отрезковД,ГА,а, иа.С К, . п 1 дщчерез точку Ао, отстоит на одинаковом расстоянии от точек А 1 н А я н следствием этогоявляется то, что волны, возбужденные в точ.15 ке Аот элементов 3 и 4, оказываются в фазе. Точно также все близлежащие кромки двухсоседних элементов равноудалены от соответствующего ребра призмы, Таким образом, разности хода лучей, падающих в двух любых26 точках на поверхность призмы, точно соответ.ствует ойределенная разность фаз волн, возни.кающих в материале в этих точках,Волны, возбужденные в одной точке изде.лия имеют один и тот же уровень возбуждения,2 э Волны, возбужденные в.точке Р воэника.ют от совокупного действия лучей, падающихна отрезки СВе, Ь, А н А Го,. которые всвою очередь отразились от йоверхностей огра.жающих элементов но отреэкам 1 Вя Щ,ЩЗО Уровень возбуждения волны Лэмба в точке 1 гбудет таким образом пропорционален совокуп.ной длине егментовС 1 Ьз 1 ЪтАя,4 Д нли вели.чине 343 а/2, Дефлектор вйбнрают так, чтобысовокупная длина пересечений отраяающих элеИ ментов всеми плоскостями, перпендикулярны.ми образующим отражающих зпементов, былапосто яннои.Построение дефлектора происходит следующим образом,4 ООпределяют положение первого отражающегоэлемента относительно определенной гранипризмы, последующие элементы образованы вравращением предыдущего элемента вокруг оси,4 параллельной образующим на. угол равный углу двугранника, образованного соседними гранями изделия (Р и Р ) и смещением его внаправлении, параллельйом оси Рй (оси иэде.лия) на величину 4 ф ЙйфЯАКаждый носледующнй отражающий элементсмещен относительно предыдущего в направле.нин, параллельном.оси призм, на расстоя.ние О 1 п . 1 фКОбычно в процессе контроля источника 1излучения (пьезоэлектрический преобразователь) .и дефлектор остаются неподвижнымн,а изделие 2 перемещают внутри дефлектора,причем преобразователь работает в режиме излучения и приема.На фиг. 1 и 2 представлен .зстный случай,когда дефлектор используют для обнаружения продольных (параллельных оси изделия) де фектов в шестигранной правильной призме, Формула изобретения Дефлектор для преобразования пучка лучей, направляемых параллельно оси изделия, в пучок лучей с постоянным утлом падения иа поверхносп иэделия, выполненный в виде отражающего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения постоянно. го угла падения лучей на юделие, имеющее форму правильной призмы с шириной грощ а по пересекающимся на ребрах прюмы поверхностям, ограниченным отрезками, накло. пенными под определенным углом Р к основанию призмы, он выполнен в виде нескольких плоских отражающих элементов, каждый из 6606 6которых предназначен для направления лучейна определенную грань прюмы и ориентирован.так, что проекция перпендикуляра к его плоскости на образующую изделия является функэ циейсосф,проекция на перпендикуляр к со.ответствующей грани призмы - функциейсоф вАи проекция на ось, перпендикулярнуюдвум предыдущим, - функцией Мй А 51 йф,гдето.д 1 оддедддеды дз доотдошеддй гд1 О:Й фСОф И 662 Аф ф 1 МЯпф 1 - Угол пзцениялучей на грань прюмы, каждый последующийотражающий элемент смещен относительно пре.дыдущего в направлении, параллельном оси прьпризмы, на расстояниес 1 пуф 9 и их бпиэле.М жащие кромки равноудалены от соответствую.щего ребра призмы. Источники информации, принятые во внима.ние при экспертизе26 . 1. Авторское свидетельство СССРНГ 300564,кл, 9 01 Р 5/00, 1969.6606067 оставитель Л, Тр 3 щ 3 и Техред С.Мигай,орректор М 1 ящ едактор Н. Сухано акаэ 2182 14 исное та СССР набд. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1 ЦНИИПИ Гасу по делам 113035, Мо