RU2491535C1 - Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь - Google Patents
Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491535C1 RU2491535C1 RU2011152286/07A RU2011152286A RU2491535C1 RU 2491535 C1 RU2491535 C1 RU 2491535C1 RU 2011152286/07 A RU2011152286/07 A RU 2011152286/07A RU 2011152286 A RU2011152286 A RU 2011152286A RU 2491535 C1 RU2491535 C1 RU 2491535C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- converter
- transducer
- angle
- piezoelectric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий. Оно может быть использовано для обнаружения внутренних дефектов, в том числе в сварных швах. Преобразователь можно использовать при автоматическом контроле листов и труб. Техническим результатом является создание электроакустического преобразователя, позволяющего выявлять различно ориентированные дефекты в сварных швах без изменения ориентации преобразователя относительно сварного шва. Технический результат достигается тем, что ультразвуковой иммерсионный преобразователь включает в себя корпус, демпфер, пьезоэлектрические пластины, при этом он содержит две идентичные пьезоэлектрические пластины, электроды которых электрически объединены, а пластины установлены под одинаковом углом к оси преобразователя, равным 89…84°, при этом пластины выполнены с возможностью их одновременного возбуждения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий. Оно может быть использовано для обнаружения внутренних дефектов, в том числе в сварных швах. Преобразователь можно использовать при автоматическом контроле труб и листов.
Известен электроакустический преобразователь для нормального ввода ультразвуковых колебаний в изделие [Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля. Под ред. И.Н. Ермолова. - М.: Машиностроение, 1986, с.100], содержащий пьезоэлектрическую пластину с нанесенными на ее грани металлическими электродами, приклеенную одной стороной к протектору, а другой к демпферу, размещенным в соответствующем корпусе. В таких преобразователях используется пьезоэлемент, поляризованный по толщине, совершающий толщинные колебания и излучающий продольные волны в изделие.
Недостатком такого преобразователя является сильная зависимость амплитуды эхо-сигнала от ориентации дефекта относительно оси преобразователя и, как следствие, низкая возможность контроля изделий.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является контактный электроакустический преобразователь для контроля сварных швов [Методы акустического контроля металлов. Под ред. Н.П. Алешина. - М.: Машиностроение, 1989, с.157]. Он содержит две пьезопластины, приклеенные одной стороной к протектору, а другой к демпферу и размещенные в одном корпусе под определенным углом к оси преобразователя. При этом один пьезоэлемент излучает, а второй принимает ультразвуковые волны через акустическую линию задержки.
Выбором параметров пьезоэлементов, угла ввода ультразвука в изделие и угла разворота пьезоэлементов относительно оси преобразователя обеспечивают одинаковую чувствительность к дефекту с одинаковыми размерами, расположенного в верхней и нижней части сварного шва. Углы разворота пьезоэлементов относительно оси преобразователя в таких преобразователях выбирают меньше 70 градусов.
Применение такого преобразователя не требует сканирования поперек сварного шва.
Недостатком данного преобразователя является сильная зависимость амплитуды эхо-сигнала от ориентации дефекта относительно оси преобразователя. Кроме того, преобразователь эффективен для контроля только тонких сварных швов 4-16 мм.
Для внутритрубной диагностики более важно повысить выявляемость различно ориентированных дефектов, поскольку при движении дефектоскопа преобразователи и так пересекают поперечные швы.
Техническим результатом изобретения является электроакустический преобразователь, позволяющий выявлять различно ориентированные дефекты в изделиях (преимущественно в трубопроводах).
Технический результат достигается за счет того, что ультразвуковой иммерсионный преобразователь включает в себя корпус, демпфер, электроды и пьезоэлектрические пластины с электродами, при этом содержит две идентичные пьезоэлектрические пластины, электроды которых электрически объединены, а пластины установлены симметрично, под углом к оси преобразователя, равным 89…84°, при этом пластины выполнены с возможностью их одновременного возбуждения.
На фиг.1 представлен общий вид преобразователя.
На фиг.2 приведены нормированные графики суммарной чувствительности преобразователя с двумя излучающими пластинами и стандартного преобразователя с одной излучающей пластиной в зависимости от угла ориентации дефектов.
Ультразвуковой преобразователь предназначен для обнаружения трещиноподобных дефектов, произвольно ориентированных в диапазоне углов ± а относительно перпендикуляра к оси излучения ультразвуковой волны. Данный преобразователь состоит из двух идентичных пьезоэлектрических пластин 1, установленных в общем корпусе под некоторым одинаковым углом к оси преобразователя. Расчет угла установки пластин преобразователя производится, исходя из условий эксплуатации данного преобразователя. Ультразвуковой преобразователь предназначен для работы в иммерсионном режиме при бесконтактном способе ввода ультразвуковой волны в металл.
Пластины преобразователя соединены электрически параллельно, поэтому их возбуждение производится одновременно. Прием суммарного отраженного сигнала производится также одновременно с обеих пластин. Установка пластин преобразователя под определенным одинаковым углом и одновременное возбуждение их обеспечивает прием сигналов от дефектов в широком диапазоне углов ориентации дефекта. При этом наиболее хорошая линейность уровня отраженных сигналов во всем диапазоне углов ориентации дефекта достигается, когда два пьезоэлемента имеют полностью идентичные параметры.
Кроме того, работа преобразователя в совмещенном варианте позволяет сократить количество кабелей, необходимых для возбуждения и приема ультразвуковых волн, в два раза. Это крайне важно при конструировании внутритрубных дефектоскопов, поскольку существует постоянный дефицит сводных мест на корпусе электронного блока.
Как видно из фиг.2, уровень отраженных сигналов для стандартного преобразователя быстро уменьшается при увеличении угла поворота ориентации дефекта.
Под стандартным преобразователем подразумевается преобразователь, имеющий одну пьезокристаллическую пластину, равной площади двух пьезокристаллических пластин в рассматриваемом преобразователе.
При этом уровень отраженных сигналов для преобразователя с двумя излучающими пластинами слабо зависит от ориентации дефекта в пределах угла ± а, что позволит обеспечить уверенное обнаружение дефекта при его ориентации в пределах данного угла.
При этой конструкции преобразователя диапазон углов расположения, выявленных дефектоскопом, примерно в 1,5…2 раза по сравнению со стандартным преобразователем.
Применение такого преобразователя не требует изменения угла ориентации преобразователя относительно сварного шва для выявления различно ориентированных дефектов.
Claims (1)
- Ультразвуковой иммерсионный преобразователь, включающий корпус, демпфер, электроды и пьезоэлектрические пластины, отличающийся тем, что содержит две идентичные пьезоэлектрические пластины, электроды которых электрически объединены, а пластины установлены симметрично, под углом к оси преобразователя, равным 89…84°, при этом пластины выполнены с возможностью их одновременного возбуждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152286/07A RU2491535C1 (ru) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152286/07A RU2491535C1 (ru) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011152286A RU2011152286A (ru) | 2013-06-27 |
RU2491535C1 true RU2491535C1 (ru) | 2013-08-27 |
Family
ID=48701125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011152286/07A RU2491535C1 (ru) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2491535C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA26729U (en) * | 2007-03-30 | 2007-10-10 | Biologically active additive | |
RU2359265C1 (ru) * | 2008-03-04 | 2009-06-20 | Олег Федорович Меньших | Устройство ультразвуковой интроскопии |
RU2363944C2 (ru) * | 2005-01-27 | 2009-08-10 | Снекма | Способ использования ультразвука для исследования детали в иммерсионной жидкости |
RU109429U1 (ru) * | 2011-03-11 | 2011-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Нефтетрубосервис" | Устройство для ультразвуковой обработки резьбы |
-
2011
- 2011-12-22 RU RU2011152286/07A patent/RU2491535C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2363944C2 (ru) * | 2005-01-27 | 2009-08-10 | Снекма | Способ использования ультразвука для исследования детали в иммерсионной жидкости |
UA26729U (en) * | 2007-03-30 | 2007-10-10 | Biologically active additive | |
RU2359265C1 (ru) * | 2008-03-04 | 2009-06-20 | Олег Федорович Меньших | Устройство ультразвуковой интроскопии |
RU109429U1 (ru) * | 2011-03-11 | 2011-10-20 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Нефтетрубосервис" | Устройство для ультразвуковой обработки резьбы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011152286A (ru) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11353430B2 (en) | Phased array probe and method for testing a spot-weld | |
CN108562647B (zh) | Pa-tofd结合的聚乙烯管道热熔对接接头超声检测装置及方法 | |
Salzburger et al. | EMAT pipe inspection with guided waves | |
KR101882838B1 (ko) | 적층체의 박리 검사 방법 및 박리 검사 장치 | |
AU2003254189B2 (en) | Configurations and methods for ultrasonic time of flight diffraction analysis | |
US8286488B2 (en) | Apparatus and system for measuring material thickness | |
AU2008346276A1 (en) | Pipeline inspection apparatus and method using two different ultrasound wavemodes | |
US20110296922A1 (en) | Emat for inspecting thick-section welds and weld overlays during the welding process | |
JP5261949B2 (ja) | スポット溶接部の超音波検査方法及びスポット溶接部の超音波検査装置 | |
Vladišauskas et al. | Contact ultrasonic transducers for mechanical scanning systems | |
RU2491535C1 (ru) | Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь | |
RU126839U1 (ru) | Ультразвуковой иммерсионный двухэлементный преобразователь | |
JP2004077292A (ja) | 応力腐食割れ検査方法及び検査装置 | |
WO2021167835A1 (en) | Ultrasonic probe couplant monitoring | |
JP5123644B2 (ja) | 超音波探傷方法および超音波探傷装置 | |
Rojas et al. | Investigation on damage identification in a pipe using torsional guided waves | |
Garcia et al. | Corrosion detection under pipe supports using EMAT medium range guided waves | |
RU2596242C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля | |
US20220146460A1 (en) | Guided wave testing of welds in pipelines and plate structures | |
JP4636967B2 (ja) | 超音波探傷方法 | |
US20240219349A1 (en) | Method and system for defect sensing within a fusion weld | |
KR20150072640A (ko) | 맞대기 용접부용 결함탐상장치 | |
Li et al. | Weld defect detection using high frequency SH guided wave transducers based on magnetostrictive mechanism | |
Starman et al. | Real implementation of ultrasonic phased array Technology using advanced signal processing algorithms | |
Suzuki et al. | Feasibility study of air-coupled ultrasonic vertical reflection method using a single probe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131223 |
|
BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |