RU2244918C2 - Ультразвуковой датчик - Google Patents
Ультразвуковой датчик Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244918C2 RU2244918C2 RU2002133003/28A RU2002133003A RU2244918C2 RU 2244918 C2 RU2244918 C2 RU 2244918C2 RU 2002133003/28 A RU2002133003/28 A RU 2002133003/28A RU 2002133003 A RU2002133003 A RU 2002133003A RU 2244918 C2 RU2244918 C2 RU 2244918C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- active element
- piezoceramics
- polarization
- longitudinal axis
- angle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля плоского напряженного состояния в различных элементах конструкций, изготовленных из анизотропных материалов. Предложенный ультразвуковой датчик содержит выполненный из органического стекла корпус, в котором выполнены два отверстия, в которые соответственно установлен активный элемент в подпружиненном пружиной корпусе и заземляющий электрод, также подпружиненный пружиной. К активному элементу и заземляющему электроду подведены токопроводящие жилы коаксиального кабеля. Сверху датчик закрыт крышкой, направление поляризации пьезокерамики активного элемента ультразвукового преобразователя сориентировано под углом 70°-80° к нижней поверхности активного элемента. В плоскостях, параллельных нижней поверхности активного элемента, направление поляризации пьезокерамики активного элемента сориентировано под углом 35°-55° к продольной оси активного элемента. Кабель соединен с генератором ультразвуковых импульсов. Технический результат - повышение точности определения двухосного напряженного состояния материала контролируемого объекта, одновременное получение информации о задержке отраженных импульсов продольных и поперечных ультразвуковых волн, сгенерированных из одной точки поверхности контролируемого объекта. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля плоского напряженного состояния в различных элементах конструкций, изготовленных из анизотропных материалов.
Известен ультразвуковой датчик (а.с. СССР №1782121, G 01 N 29/26), содержащий корпус с выполненными в нем отверстиями, в которых установлены подпружиненные по своей продольной оси ультразвуковые преобразователи. Данное техническое решение, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату, принято за прототип.
К недостатку прототипа относится невысокая точность контроля двухосного напряженного состояния, обусловленная погрешностью, связанной с генерацией импульсов продольной и поперечных ультразвуковых волн не из одной точки.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения двухосного напряженного состояния материала контролируемого объекта. Техническим результатом является одновременное получение информации о задержке отраженных импульсов продольных и поперечных ультразвуковых волн, сгенерированных из одной точки поверхности контролируемого объекта.
Поставленная задача решается тем, что ультразвуковой датчик содержит корпус с выполненными в нем отверстиями, в которых установлены подпружиненные по своей продольной оси ультразвуковой преобразователь и заземляющий электрод, причем направление поляризации пьезокерамики активного элемента ультразвукового преобразователя сориентировано под углом 70°-80° к нижней поверхности активного элемента, а в плоскости, параллельной нижней поверхности активного элемента, направление поляризации пьезокерамики активного элемента сориентировано под углом 35°-55° к продольной оси активного элемента.
Ориентация направления поляризации пьезокерамики активного элемента ультразвукового датчика под углом 70°-80° к нижней поверхности активного элемента позволяет одновременно генерировать продольные и поперечные ультразвуковые импульсы из одной точки поверхности контролируемого объекта, направление поляризации пьезокерамики активного элемента ультразвукового датчика в плоскости, параллельной нижней поверхности активного элемента, под углом 35°-55° к продольной оси активного элемента позволяет за счет эффекта двулучепреломления одновременно получить две составляющие поперечных ультразвуковых импульсов с векторами поляризации, параллельными и перпендикулярными направлению текстуры, излучаемые из одной точки поверхности контролируемого объекта.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на Фиг.1 показан разрез ультразвукового датчика в вертикальный плоскости, на Фиг.2 - разрез активного элемента ультразвукового датчика в плоскости, перпендикулярной нижней поверхности активного элемента, на Фиг.3 - разрез активного элемента ультразвукового датчика в плоскости, параллельной нижней поверхности активного элемента, на Фиг.4 - вид датчика снизу, на Фиг.5 - вид датчика сверху.
Ультразвуковой датчик содержит выполненный из органического стекла корпус 1, в котором выполнены отверстия 2 и 3, в отверстие 2 установлен активный элемент 4 в подпружиненном пружиной 5 корпусе 6, в отверстие 3 установлен заземляющий электрод 7, подпружиненный пружиной 8, к активному элементу 4 и заземляющему электроду 7 подведены токопроводящие жилы 9 и 10 коаксиального кабеля 11, сверху датчик закрыт крышкой 12, направление поляризации 13 пьезокерамики активного элемента 4 ультразвукового преобразователя сориентировано под углом 70°-80° к нижней поверхности 14 активного элемента 4, в плоскостях, параллельных нижней поверхности 14 активного элемента 4, направление поляризации 13 пьезокерамики активного элемента 4 сориентировано под углом 35°-55° к продольной оси активного элемента 4, совпадающей с продольной осью датчика, на крышке 12 выполнена риска 15, указывающая направление продольной оси датчика.
Ультразвуковой датчик работает следующим образом. На зачищенную до степени шероховатости в пределах Ra=1,25-2,5 поверхность 16 участка объекта контроля 17 с нанесенным на нее слоем контактной жидкости нижней поверхностью 14 активного элемента 4 устанавливают датчик таким образом, чтобы выполненная на крышке 13 риска 15 совпала с направлением текстуры ОХ контролируемого участка 17 объекта контроля. При помощи генератора 18 импульсы возбуждения по коаксиальному кабелю 11 подаются на активный элемент 4, после чего одновременно измеряют временные задержки отраженных импульсов продольной и двух составляющих поперечной ультразвуковых волн, излученных активным элементом 4, по которым при помощи известных методик определяют двухосные напряжения в контролируемом участке объекта контроля.
Claims (1)
- Ультразвуковой датчик, содержащий корпус с выполненными в нем отверстиями, в которых установлены подпружиненные по своей продольной оси ультразвуковой преобразователь и заземляющий электрод, причем направление поляризации пьезокерамики активного элемента ультразвукового преобразователя сориентировано под углом 70-80° к нижней поверхности активного элемента, а в плоскостях, параллельных нижней поверхности активного элемента, направление поляризации пьезокерамики активного элемента сориентировано под углом 35-55° к продольной оси активного элемента, совпадающей с продольной осью датчика, при этом к активному элементу и заземляющему электроду подведены токопроводящие жилы коаксиального кабеля от генератора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002133003/28A RU2244918C2 (ru) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | Ультразвуковой датчик |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002133003/28A RU2244918C2 (ru) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | Ультразвуковой датчик |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002133003A RU2002133003A (ru) | 2004-06-10 |
RU2244918C2 true RU2244918C2 (ru) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002133003/28A RU2244918C2 (ru) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | Ультразвуковой датчик |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244918C2 (ru) |
-
2002
- 2002-12-06 RU RU2002133003/28A patent/RU2244918C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gachagan et al. | Characterization of air-coupled transducers | |
Clay et al. | Experimental study of phased array beam steering characteristics | |
US20070068253A1 (en) | Uni-index variable angle phased array probe | |
JPH0525045B2 (ru) | ||
CA1175545A (en) | Acoustic pulse-echo wall thickness method and apparatus | |
Shevaldykin et al. | Ultrasonic low-frequency short-pulse transducers with dry point contact. Development and application | |
CN103983699A (zh) | 一种柔性梳状声表面波相控阵换能器 | |
Ealo et al. | Airborne ultrasonic phased arrays using ferroelectrets: A new fabrication approach | |
Savoia et al. | A low frequency broadband flextensional ultrasonic transducer array | |
GB2093663A (en) | Ultrasonic probe for nondestructive inspection | |
McNab et al. | Monolithic phased array for the transmission of ultrasound in NDT ultrasonics | |
RU2244918C2 (ru) | Ультразвуковой датчик | |
Rodrigues et al. | Development of a 2-d array ultrasonic transducer for 3-d imaging of objects immersed in water | |
Shevaldykin et al. | Ultrasonic low-frequency transducers with dry dot contact and their applications for evaluation of concrete structures | |
Liu et al. | Metal core piezoelectric ceramic fiber rosettes for acousto-ultrasonic source localization in plate structures | |
Felix et al. | Experimental investigation of cross-coupling and its influence on the elementary radiation pattern in 1D ultrasound arrays | |
CN109596210A (zh) | 一种基于声波散射的高强度聚焦超声声场测量方法 | |
Jin et al. | Simulation on qualitative detection of defects with multi-mode total focusing method | |
Fazlyyyakhmatov | Sensitivity and directivity measurement of ultrasonic transducer with polymer-powder matching layer | |
KR102043158B1 (ko) | 배관 모니터링 장치 및 방법 | |
JP2987468B2 (ja) | 水準検出方法および装置 | |
Lenner et al. | Single-element ultrasonic transducer for non-invasive measurements | |
Yu | In-situ structural health monitoring with piezoelectric wafer active sensor guided-wave phased arrays | |
RU2365911C2 (ru) | Ультразвуковой датчик сдвиговых волн | |
Eames et al. | High element count (3600), fully sampled, two dimensional transducer array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041207 |