Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.09.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.06.1975 78916 KI- 5a, 47/00 MKP E21b 47/00 Urzedw Patentowego Twórcywynalazku: Zbigniew Strzelecki, Jan Witasinski Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Glowica ultradzwiekowa Przedmiotem wynalazku jest glowica ultradzwiekowa znajdujaca zastosowanie w badaniach wlasnosci fizy- ko-mechanicznych i wytrzymalosciowych oraz stanu zruszenia górotworu.Znana jest glowica ultradzwiekowa, zawierajaca cylindryczna tuleje, wewnatrz której znajduje sie piezo¬ elektryczny przetwornik, osadzony w wspornikach i umieszczony w srodku tulei prostopadle do jej osi symetrii, pomiedzy dwoma dystansowymi walcami, majacymi stozkowe wydrazenia, skierowane szersza czescia ku prze¬ twornikowi, przy czym górny dystansowy walec ma wspólosiowy otwór. Cylindryczna tuleja ma od góry pokry¬ we z wspólosiowym otworem, wyposazona w zawór, pod która znajduje sie dociskowa sprezyna. Przestrzenie, znajdujace sie wokól przetwornika i pod pokrywa, sa wypelnione olejem.Wada opisanej glowicy ultradzwiekowej jest brak mozliwosci uzyskania sprzezenia akustycznego glowicy z badanym górotworem. Ponadto moze ona byc stosowana tylko przy stalej czestotliwosci fali ultradzwiekowej wynoszacej 40 kHz.Celem wynalazku jest opracowanie glowicy ultradzwiekowej, która umozliwi uzyskanie sprzezenia akus¬ tycznego glowicy z badanym górotworem, a ponadto zezwoli na stosowanie czestotliwosci fali ultradzwiekowej w zakresie 20 do 250 kHz.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze w górnej czesci dwudzielnego korpusu znajduja sie wyciecia, w których osadzone sa korytkowe elementy czynne, z umieszczonymi wewnatrz przetwornikami ultradzwieko¬ wymi. Korytkowe elementy czynne opieraja sie na podkladkach elastycznych, spoczywajacych na plytce wspor¬ nikowej, osadzonej w wyzlobieniach dolnej czesci korpusu. W dolnej czesci korpusu wyciety jest otwór, w którym umieszczony jest element rozpierajacy, skladajacy sie z plytki oraz z polaczonej z nia czesci pierscie¬ niowej. Wewnatrz czesci pierscieniowej znajduje sie uklad dociskajacy, najkorzystniej w postaci sprezyny, opie¬ rajacy sie o dno walcowanego wyciecia górnej czesci korpusu. W elemencie rozpierajacym osadzone jest sztywno os, na której umieszczone sa pierscienie, poruszajace sie po pochylej powierzchni podnosnika, polaczonego z drazkiem prowadniczym, usytuowanym poza korpusem glowicy, poprzez przesuwnik, przekladnie zebata i walek.2 78916 Glowica ultradzwiekowa, wedlug wynalazku, umozliwia sprzezenie akustyczne glowicy z badanym góro¬ tworem, a ponadto zezwala na stosowanie czestotliwosci fali ultradzwiekowej w zakresie 20 do 250 kHz.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia glowice ultradzwiekowa w przekroju podluznym.Glowica ultradzwiekowa ma korpus, skladajacy sie z czesci górnej 1 i czesci dolnej 2, skreconych ze soba srubami 3. W górnej czesci 1 korpusu znajduja sie dwa wyciecia, w których osadzone sa korytkowe elementy czynne 4. Wewnatrz elementów 4 znajduja sie przetworniki ultradzwiekowe 5, wykonane z soli Seignette'a lub z materialu ceramicznego. Elementy czynne 4 opieraja sie na podkladkach elastycznych 6, spoczywajacych na plytce wspornikowej 7, wchodzacej w wyzlobienia dolnej czesci 2 korpusu.W dolnej czesci 2 korpusu wyciety jest otwór, w którym umieszczony jest element rozpierajacy 8s„ skla¬ dajacy sie z plytki oraz z polaczonej z nia czesci pierscieniowej, wewnatrz której znajduje sie uklad dociskajacy w postaci sprezyny 9, opierajacej sie o dno walcowego wyciecia górnej czesci 1 korpusu. W elemencie rozpieraja¬ cym 8 osadzona jest sztywno os 10 na której umieszczone sa pierscienie 11, poruszajace sie po pochylej powierzchni podnosnika 12. Podnosnik 12, osadzony w dolnej czesci 2 korpusu, jest polaczony z drazkiem prowadniczym 16, usytuowanym poza korpusem, poprzez przesuwnik 13, przekladnie zebata 14 i walek 15.Dzialanie glowicy ultradzwiekowej polega na tym, ze po wprowadzeniu jej do otworu wiertniczego, obslugujacy glowice obraca drazek prowadniczy 16. Ruch obrotowy drazka 16 przenoszony jest poprzez walek 15, przekladnie zebata 14, na gwintowany przesuwnik 13, który powoduje przesuniecie podnosnika 12. Pod¬ nosnik 12 przesuwajac sie umozliwia wysuniecie sie elementu rozpierajacego 8 na zewnatrz korpusu glowicy.W ten sposób elementy czynne 4 zostaja docisniete do scianek otworu wiertniczego.Badania górotworu przeprowadza sie przy uzyciu dwóch takich samych glowic, wprowadzonych do dwóch otworów wiertniczych, usytuowanych równolegle w pewnej odleglosci od siebie. Jedna z glowic jest glowica nadawcza a druga odbiorcza. Glowica nadawcza zamienia drgania elektryczne, w przetworniku, umieszczonym wewnatrz glowicy, na drgania mechaniczne. Drgania te zostaja przeniesione do górotworu i po przejsciu zostaja odebrane przez glowice odbiorcza. W glowicy odbiorczej zostaja z kolei zamienione w przetwornikach na drgano elektryczne, które sa rejestrowane na ekranie na przyklad betonoskopu. PL PL