PL170329B1

PL170329B1 - Integrated vibration transducer system

Info

Publication number: PL170329B1
Application number: PL29779493A
Authority: PL
Inventors: Lech F Lipinski
Original assignee: Univ Gdanski
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1996-11-29
Also published as: PL297794A3

Abstract

Głowica ultradźwiękowa zawierająca przetwornik ultradźwiękowy z wyprowadzonym z mego koncentratorem i dołączoną przyssawką elastyczną ze sprzęgającą stopą, z magnesem dołączonym do emitującego końca koncentratora i wypełnioną kulkami wykonanymi z materiału ferromagnetycznego o znacznej twardości, znamienna tym, ze kulki (1) wypełniające sprzęgającą stopę (2) mają niejednakową średnicę i są w taki sposób rozmieszczone, ze kulki o najmniejszej średnicy (d) są w największej liczbie usytuowane w bezpośredniej bliskości powierzchni (3) badanego obiektu, a kulki o największej średnicy (D) są w największej liczbie usytuowane w bezpośredniej bliskości emitującego końca koncentratora (4), przy czym sprzęgająca stopa (2) sporządzona z materiału elastycznego niemagnetycznego, stanowi integralną część składową elastycznej przyssawki (6) w jej dolnej partu, w bezpośredniej bliskości powierzchni (3) badanego obiektu i jest usytuowana na zewnątrz pierścieniowego elektromagnesu (5), w sposób umożliwiający jej przesuw wzdłuz jego osi bez obrotu, a nadto przestrzenie między kulkami (1) są wypełnioneAn ultrasonic head containing an ultrasonic transducer with a concentrator derived from my concentrator and an attached flexible suction cup with a coupling foot, with a magnet attached to the emitting end of the concentrator and filled with balls made of ferromagnetic material of considerable hardness, characterized by the balls (1) filling the coupling foot (2) have an unequal diameter and are arranged in such a way that the balls with the smallest diameter (d) are mostly located in the immediate vicinity of the surface (3) of the tested object, and the balls with the largest diameter (D) are most numerous in the immediate vicinity of the emitter end of the concentrator (4), the coupling foot (2) made of a non-magnetic flexible material, is an integral part of the flexible suction cup (6) in its lower part, in the immediate vicinity of the surface (3) of the tested object, and is located outside the ring electromagnet ( 5), in a manner that allows it travels along its axis without rotation, and the spaces between the balls (1) are also filled

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica ultradźwiękowa przeznaczona do badań nieniszczących metalowych i niemetalowych części maszyn oraz konstrukcji.The subject of the invention is an ultrasonic probe intended for non-destructive testing of metal and non-metal parts of machines and structures.

Wynalazek dotyczy budowy głowic ultradźwiękowych do aparatury kontrolno-pomiarowej i diagnostycznej.The invention relates to the construction of ultrasonic heads for control, measurement and diagnostic equipment.

Znana jest głowica ultradźwiękowa według patentu PL - 168 190, w której z przetwornika ultradźwiękowego jest wyprowadzony koncentrator i do tak zestawionego zespołu jest utwierdzona przyssawka elastyczna, wewnątrz której jest usytuowana sprzęgająca stopa, osadzona we wnętrzu magnetycznego pierścienia i dołączona do emitującego końca koncentratora. Sprzęgająca stopa ma kształt kielicha i jest wypełniona kulkami, wykonanymi z materiału ferromagnetycznego o znacznej twardości. Do przyssawki jest dołączona pompa próżniowa za pomocą pneumatycznego przewodu o dużej zdolności przepływu.An ultrasonic head according to the patent PL-168 190 is known, in which a concentrator is led out of the ultrasonic transducer, and a flexible suction cup is attached to such set-up, inside which a coupling foot is located, embedded inside the magnetic ring and connected to the emitting end of the concentrator. The coupling foot is shaped like a cup and is filled with balls made of ferromagnetic material of considerable hardness. A vacuum pump is attached to the suction cup by means of a pneumatic hose with high flow capacity.

Głowica według patentu PL - 168 190 dobrze spełnia swoje przeznaczenie tylko gdy jest stosowana do gładkich płaskich powierzchni. W warunkach polowych przy złożonych parametrach powierzchni przedmiotu badanego, zespół przyssawki ze sprzęgającą stopą i magnesem, wykazuje nie wystarczającą zdolność do poprawnego ułożenia się na badanym obiekcie.The head according to the PL - 168 190 patent fulfills its purpose well only when it is used for smooth, flat surfaces. In field conditions, with complex parameters of the surface of the tested object, the set of the suction cup with a coupling foot and a magnet shows insufficient ability to properly position itself on the tested object.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowej głowicy ultradźwiękowej, poprawiającej skuteczność dostosowania się jej stopy przyssawnej do złożonej geometrii powierzchni badanego obiektu.The invention solves the problem of developing a new ultrasound head, improving the effectiveness of its suction foot adaptation to the complex geometry of the surface of the tested object.

Głowica ultradźwiękowa zawierająca przetwornik ultradźwiękowy z koncentratorem i przyssawką elastyczną, mająca sprzęgającą stopę i magnes, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kulki wypełniające sprzęgającą stopę mają niejednakową średnicę i są w taki sposób rozmieszczone, że kulki o najmniejszej średnicy są w największej liczbie usytuowane w bezpośredniej bliskości powierzchni badanego obiektu, a kulki o największej średnicy są w największej liczbie usytuowane w bezpośredniej bliskości emitującego końca koncentratora. Sprzęgająca stopa sporządzona z materiału elastycznego niemagnetycznego, stanowi integralną część składową elastycznej przyssawki w jej dolnej partii, w bezpośredniej bliskości powierzchni badanego obiektu i jest usytuowana na zewnątrz pierścienia będącego elektromagnesem, w sposób umożliwiający jej przesuw wzdłuż jego osi, bez obrotu. Przestrzenie między kulkami są wypełnione półpłynną substancją zwilżającą ich powierzchnie.An ultrasonic head including an ultrasonic transducer with a concentrator and a flexible suction cup having a coupling foot and a magnet according to the invention is characterized in that the foot-engaging filler balls have a non-equal diameter and are arranged in such a way that the smallest diameter balls are mostly located in the immediate vicinity. close to the surface of the test object, and the largest diameter balls are located in the immediate vicinity of the emitting end of the concentrator. The coupling foot made of a non-magnetic flexible material is an integral part of the flexible suction cup in its lower part, in the immediate vicinity of the surface of the tested object and is located outside the electromagnet ring, in a way that allows it to slide along its axis without rotation. The spaces between the balls are filled with a semi-liquid substance that wets their surfaces.

Dzięki zastosowaniu w głowicy według wynalazku zespołu niejednakowych co do średnicy kulek usytuowanych wokół pierścienia elktromagnesu, okazało się możliwe łatwe uzyski170 329 wanie w warunkach polowych dobrego kontaktu kulek z badaną powierzchnią, nawet jeżeli jest to powierzchnia o znacznej stosunkowo krzywiźnie, bez obawy niekontrolowanego wypadnięcia kulek z wnętrza stopy sprzęgającej. Zastosowanie w rozwiązaniu według wynalazku suwliwego osadzenia stopy sprzęgającej wewnątrz pierścienia elektromagnesu, poprawiona została skuteczność przylegania stopy do badanej powierzchni, a wypełnienie wnętrza stopy sprzęgającej półpłynną substancją zwilżającą powierzchnie kulek, poprawiła skuteczność utrzymywania kulek w jej wnętrzu, zwłaszcza w momencie odejmowania urządzenia od przedmiotu, po wykonaniu badania.Due to the use in the head according to the invention of a set of balls different in diameter, located around the electromagnet ring, it turned out to be possible to easily obtain good contact of the balls with the tested surface in field conditions, even if it is a surface with relatively significant curvature, without fear of uncontrolled falling of the balls from the surface. inside of the coupling foot. In the solution according to the invention, the use of sliding mounting of the coupling foot inside the electromagnet ring, the effectiveness of adhesion of the foot to the tested surface has been improved, and filling the interior of the coupling foot with a semi-liquid substance wetting the surfaces of the balls, improved the efficiency of keeping the balls inside, especially when removing the device from the object, performing the test.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku, przedstawiającym półprzekrój podłużny głowicy.The invention is described in detail on an exemplary embodiment thereof and illustrated in the drawing showing a longitudinal section of the head.

Jak pokazano na rysunku, głowica ultradźwiękowa ma kulki 1 wypełniające stopę sprzęgającą 2, o niejednakowej średnicy i w taki sposób rozmieszczone, że kulki o najmniejszej średnicy d są w największej liczbie usytuowane w bezpośredniej bliskości powierzchni 3 badanego obiektu, a kulki o największej średnicy D w największej liczbie są usytuowane w bezpośredniej bliskości emitującego końca koncentratora 4. Magnetyczny pierścień 5 jest elektromagnesem zasilanym z zewnątrz. Stopa sprzęgająca 2 sporządzona z materiału niemagnetycznego, stanowi integralną część składową elastycznej przyssawki 6, w jej dolnej partii w bezpośredniej bliskości powierzchni 3 badanego obiektu. Jest ona usytuowana na zewnątrz magnetycznego pierścienia 5, w sposób umożliwiający jej przesuw wzdłuż jego osi bez obrotu. Przestrzenie między kulkami 1 są wypełnione półpłynną substancją zwilżającą ich powierzchnie.As shown in the figure, the ultrasound head has balls 1 filling the coupling foot 2, of unequal diameter and arranged in such a way that the balls with the smallest diameter d are in the greatest number in the immediate vicinity of the surface 3 of the test object, and the balls with the largest diameter D in the largest the numbers are located in the immediate vicinity of the emitting end of the concentrator 4. The magnetic ring 5 is an externally powered electromagnet. The coupling foot 2 made of a non-magnetic material is an integral part of the flexible suction cup 6 in its lower part in the immediate vicinity of the surface 3 of the test object. It is located outside the magnetic ring 5 in such a way that it can be moved along its axis without rotation. The spaces between the balls 1 are filled with a semi-liquid substance wetting their surfaces.

170 329170 329

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

Ultrasonic head containing an ultrasonic transducer with a concentrator derived from it and an attached flexible suction cup with a coupling foot, with a magnet attached to the emitting end of the concentrator and filled with balls made of ferromagnetic material of considerable hardness, characterized in that the balls (1) filling the coupling foot (2) have an unequal diameter and are arranged in such a way that the balls with the smallest diameter (d) are most often located in the immediate vicinity of the surface (3) of the test object, and the balls with the largest diameter (D) are most numerous in the immediate vicinity of the emitter end of the concentrator (4), the coupling foot (2) made of a non-magnetic flexible material, is an integral part of the flexible suction cup (6) in its lower part, in the immediate vicinity of the surface (3) of the tested object and is located outside the ring electromagnet ( 5), make it possible it moves along its axis without rotation, and moreover, the spaces between the balls (1) are filled with a semi-liquid substance wetting their surfaces.