RU2055359C1 - Prismatic ultrasonic piezoelectric converter - Google Patents
Prismatic ultrasonic piezoelectric converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055359C1 RU2055359C1 SU4929796A RU2055359C1 RU 2055359 C1 RU2055359 C1 RU 2055359C1 SU 4929796 A SU4929796 A SU 4929796A RU 2055359 C1 RU2055359 C1 RU 2055359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conical
- waveguides
- nozzles
- dimensions
- prismatic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии. The invention relates to non-destructive testing and can be used in ultrasonic inspection.
Известны средства определения чувствительности контроля при помощи искусственных контрольных отражателей [1]
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является призматический ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, установленный на призме [2]
Боковые цилиндрические отражатели расположены в призме на пути распространения продольной и поперечной волн, отражающих в процессе контроля в корпус преобразователя, а расстояния от точки ввода ультразвуковых колебаний до отражателей выбраны такими, что тест-импульсы от этих отражателей располагаются в начале и конце зоны контроля.Known means for determining the sensitivity of control using artificial control reflectors [1]
The closest in technical essence to the proposed one is a prismatic ultrasonic piezoelectric transducer containing a piezoelectric element mounted on a prism [2]
Lateral cylindrical reflectors are located in a prism along the propagation path of longitudinal and transverse waves, which reflect during the control process into the transducer body, and the distances from the ultrasonic vibrations input point to the reflectors are chosen such that the test pulses from these reflectors are located at the beginning and end of the control zone.
К недостаткам этого преобразователя относится ограниченность его применения, связанная с размерами призмы преобразователя. Так, для зоны контроля, например. 150 мм по ходу луча в материале со скоростью звука 5000 м/с (металл) и скоростью звука в призме 2500 м/с (оргстекло, полистирол) величина протяженности хода луча должна быть примерно 15 мм. Это явление наиболее ярко выражено при контроле толстостенных изделий на первом, втором и т.д. отражении от нижней и верхней граней контролируемого объекта. The disadvantages of this transducer include its limited use, associated with the size of the transducer prism. So, for the control zone, for example. 150 mm along the beam in a material with a speed of sound of 5000 m / s (metal) and a speed of sound in a prism of 2500 m / s (plexiglass, polystyrene) the length of the beam should be approximately 15 mm. This phenomenon is most pronounced when controlling thick-walled products in the first, second, etc. reflection from the lower and upper faces of the controlled object.
При подобном эталонировании отражателем является боковая поверхность цилиндра с заданным диаметром, что также снижает диапазон изменения чувствительности при разных режимах контроля. With such a standardization, the reflector is the side surface of the cylinder with a given diameter, which also reduces the range of sensitivity changes under different control modes.
Подобный способ эталонирования неприменим для преобразователей с переменным углом ввода, так как при изменении угла наклона пьезоэлемента в призме происходит несовпадение хода лучей на границе раздела с направлением на цилиндрические отражатели. Such a standardization method is not applicable for transducers with a variable input angle, since when the angle of inclination of the piezoelectric element in the prism changes, the ray paths mismatch at the interface with the direction to the cylindrical reflectors.
Цель изобретения повышение производительности и надежности ультразвукового контроля. The purpose of the invention is to increase the productivity and reliability of ultrasonic testing.
Сущность изобретения заключается в том, что призматический ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь (УЗ ПЭП), содержащий пьезоэлемент, установленный на призме, дополнительно снабжен коническими звукопроводящими волноводами, установленными на внешней торцовой поверхности пьезоэлемента под заданным углом к ней, и цилиндрическими съемными звукопоглощающими насадками по числу конических волноводов, в которых с торцовой поверхности выполнены конические полости, размеры конических полостей соответствуют размерам конических волноводов, каждая из насадок конической полостью сопряжена с волноводом, материал насадок выбран из условия распространения в них трансформированных на границе раздела поперечных волн, длина насадки выбирается из соотношения
lmin ≅ L ≅ lmax. где lmin=
lmax=
V скорость звука в материале цилиндрической насадки;
t1 и t2 заранее определенное время появления импульса на экране соответственно от ближайшего и наиболее отдаленного от преобразователя дефекта, а наружные диаметры насадок соответствуют диаметрам эталонных отражателей.The essence of the invention lies in the fact that a prismatic ultrasonic piezoelectric transducer (ultrasonic probe) containing a piezoelectric element mounted on a prism is additionally equipped with conical sound-conducting waveguides mounted on the external end surface of the piezoelectric element at a given angle to it, and cylindrical removable sound-absorbing nozzles according to the number of conical waveguides in which conical cavities are made from the end surface, the dimensions of the conical cavities correspond to the dimensions of the conical of olnovodov, each of the nozzles in a conical cavity is interfaced with a waveguide, the material of the nozzles is selected from the condition of propagation of transverse waves transformed at the interface, the length of the nozzle is selected from the ratio
l min ≅ L ≅ l max . where l min =
l max =
V is the speed of sound in the material of the cylindrical nozzle;
t 1 and t 2 a predetermined time of the appearance of the pulse on the screen, respectively, from the nearest and most distant from the transducer defect, and the outer diameters of the nozzles correspond to the diameters of the reference reflectors.
На фиг.1 показан УЗ ПЭП в процессе контроля на изделии; на фиг.2 тест-импульсы на экране дефектоскопа. Figure 1 shows the ultrasonic probe in the control process on the product; figure 2 test pulses on the screen of the flaw detector.
Призматический УЗ ПЭП содержит пьезоэлемент 1, призму 2, конические волноводы 3 и 4 (показано по одному конусному волноводу), цилиндрическую съемную звукопоглощающую насадку 5 длиной LL и диаметром D1, цилиндрические насадки 6 длиной Lt и диаметром D2 (показано по одной насадке). На фиг.1 показаны контролируемое изделие 7 и дефекты 8 и 9.A prismatic ultrasonic probe contains a piezoelectric element 1, a
На фиг. 2 показаны зондирующий сигнал 10, эхо-сигнал 5' от отражателя, эхо-сигнал 6' от отражателя, эхо-сигнал 8' от дефекта 8, эхо-сигнал 9' от дефекта 9. In FIG. 2 shows the
Длину насадок 5 и 6 выбирают так, чтобы в процессе контроля эхо-сигналы 5'и 6' располагались по краям зоны автоматической сигнализации дефекта (АСД) 1 для дефекта 8, диаметры D1 и D2 должны соответствовать диаметру, соответствующему минимально выявленному дефекту для зоны АСД I, длина и диаметр неуказанных насадок для зоны АСД II дефекта 9 обозначены тест-сигналами 11 и 12.The lengths of
Призматический УЗ ПЭП работает следующим образом. Prismatic ultrasonic probe works as follows.
Преобразователь помещают на контролируемое изделие 7, производят поиск дефектов. Находят минимально выявленный дефект. Устанавливают при помощи контактной смазки насадки 5 и 6 длиной LL и Lt. При этом диаметры насадок D1 и D2 соответствуют по отражательной способности отражению от минимального выявляемого дефекта 8 в ближней и дальней зонах. Путем сравнения на экране дефектоскопа амплитуд тест-сигналов и сигналов от дефектов судят о размерах дефектов и о качестве изделия.The converter is placed on the controlled
При необходимости при помощи дополнительных насадок формируют соответствующие зоны контроля для дефекта 9. If necessary, using additional nozzles form the corresponding control zone for the defect 9.
Claims (1)
lm i n ≅ L ≅ lm a x,
где lm i n = vt1/2,
lm a x = vt2/2,
где v - скорость звука в материале цилиндрической насадки;
t1 и t2 - заранее определенное время появления на экране соответственно ближайшего и наиболее отдаленного от преобразователя дефекта,
а наружные диаметры насадок соответствуют диаметрам эталонных отражателей.A PRISMATIC ULTRASONIC PIEZOELECTRIC TRANSDUCER containing a piezoelectric element mounted on a prism, characterized in that, in order to increase the performance and reliability of ultrasonic control, it is equipped with conical sound-absorbing waveguides mounted on the outer end surface of the piezoelectric element and having a cylindrical absorption at a given angle the number of conical waveguides in which conical cavities are made from the end surface, the dimensions of the conical cavity correspond to the dimensions of tapered waveguides, each of the nozzles is associated with the conical cavity waveguide metarial nozzles is selected from the propagation conditions are transformed into the interface of transverse waves, and the length of the nozzle is selected from the relation
l m i n ≅ L ≅ l m a x ,
where l m i n = vt 1/2 ,
l m a x = vt 2/2,
where v is the speed of sound in the material of the cylindrical nozzle;
t 1 and t 2 - a predetermined time of appearance on the screen, respectively, of the closest and most remote defect from the transducer,
and the outer diameters of the nozzles correspond to the diameters of the reference reflectors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4929796 RU2055359C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Prismatic ultrasonic piezoelectric converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4929796 RU2055359C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Prismatic ultrasonic piezoelectric converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2055359C1 true RU2055359C1 (en) | 1996-02-27 |
Family
ID=21571037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4929796 RU2055359C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Prismatic ultrasonic piezoelectric converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2055359C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820460C1 (en) * | 2023-07-17 | 2024-06-04 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of ultrasonic non-destructive testing |
-
1991
- 1991-04-22 RU SU4929796 patent/RU2055359C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник./Под ред.В.В.Клюева. М.: Машиностроение, т.2, 1976, с.203. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1099274, кл. G 01N 29/24, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820460C1 (en) * | 2023-07-17 | 2024-06-04 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of ultrasonic non-destructive testing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6105431A (en) | Ultrasonic inspection | |
US2527986A (en) | Supersonic testing | |
US4237720A (en) | Ultrasonic particulate sensing | |
US3379902A (en) | Ultrasonic testing apparatus | |
RU2055359C1 (en) | Prismatic ultrasonic piezoelectric converter | |
US4380929A (en) | Method and apparatus for ultrasonic detection of near-surface discontinuities | |
RU2791670C1 (en) | Method for checking quality of acoustic contact between ultrasonic transducer and ceramic product during ultrasonic flaw detection | |
US3349607A (en) | Ultrasonic flaw detection in small diameter metal tubing | |
JP2001050941A (en) | Variable angle ultrasonic probe and variable angle ultrasonic flaw-detecting device | |
JPS5831870B2 (en) | Ultrasonic flaw detection equipment | |
RU2789244C1 (en) | Method for ultrasonic control of the surface of quartz ceramic products for the presence of scratches | |
JP2630393B2 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
JPH0136130Y2 (en) | ||
RU1797043C (en) | Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control | |
JPH0212609Y2 (en) | ||
SU1569696A1 (en) | Transducer for ultrasonic inspection | |
RU2679480C1 (en) | Method of acoustic control of bars with waveguide method | |
SU1290157A1 (en) | Device for performing ultrasonic checking of articles | |
JP2630392B2 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
SU1165980A2 (en) | Method of ultrasonic check of shear waves of plane-parallel articles | |
SU1762222A1 (en) | For control of acoustic contact quality for ultrasound control | |
SU1486917A1 (en) | Method of ultrasonic monitoring of quality of elongated articles | |
Ushakov et al. | Sensitivity of a flaw detector during ultrasonic testing by chord-type transducers | |
SU1260850A1 (en) | Ultrasonic inclined transducer | |
CN117330644A (en) | Ultrasonic probe for nondestructive testing of materials by ultrasonic pulses |