SU1201752A1 - Ультразвуковой преобразователь - Google Patents

Description

ел

ISO Изобретение относитс  к неразру тающему контролю и может быть использовано дл  определени  координ источников сигналов.акустической эмиссии в толстостенных сосудах, н пример в атомном и энергетическом машиностроении. Целью изобретени   вл етс  расш рение функциональных в.озможностей. На. чертеже изображена, схема кон рол  издели  с помощью ультразвукового преобразовател . Ультразвуковой преобразователь содержит волновод, выполненный в виде трех соосных усеченных конусов 1 - 3 с общим малым плоским ос нованием в виде круга и большими о новани ми, ограниченными сферическ поверхностью, центр которой совмещен с центром малого основани , и пьезоэлементы 4-6, размещенные н больших основани х конусов и пол ризованные дл  приема поперечных колебаний, с электродами, нанесенными на поверхности пьезоэлементов совпадающие с продолжением образую щих конусов волновода. Углы 0,. г наклона внутренней и наружной образующих конуса 1 выбраны из условий обеспечени  приема продольной волны| углы в , &ц наклона внутренней и наружной образующих конуса 2 - из условий обеспечени  приема поперечных волн; углы ги наклона внутренней и наружной образующих конуса 3 - из условий обеспечени  приема поверхностных волн CosS,, .2li.Cos0«,,,; Cos0,, . Cos-0, «3 CtSpAH CosS, -ii-il. Cose,,, Cos5i ..i ; . Cos 61 Cosff g Де tHw соответстве скорости распространени  в материа издели  продольных, поперечных, по верхностных волн; CtjoAH скорость распространени в волноводе поперечных волн, Углы , S«j(ji дл  толстостенн го полого издели  с цилиндрической поверхностью- оцредел ют следующим образом. В плоскости, перпендикул рной продольной оси цнлиндрическрй поверхности издели , из точек пересечени  этой поверхности с наружной окружностью основани  волновода провод т касательные к внутренней поверхности издели  и окружности, радиус которой меньше радиуса наружной поверхности издели  на длину sL, волны низкочастотной границы спектра принимаемой поверхностной волны. Построенные таким образом касательные ограничивают области в изделии, где распростран ютс  продольные и поперечные волны, которые могут быть прин ты данным ультразвуковым преобразователем . Поверхностные волны распростран ютс  в поверхностном слое издели  толщиной Д . Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом. Сигналы акустической эмиссии,распростран ющиес  в изделии от источника акустической эмиссии, попадают на поверхность основани  волновода, где преломл ютс . Вследствие выбора углов наклона образующих конусов согласно закону Снелиуса (услови  11)) продольна  волна при ее наличии после преломлени  на границе изделие волновод распростран етс  в виде поперечной волны в конусе 1 и принимаетс  соответствующим пьезоэлементом поперечна  волна из издели  рас-, простран етс  в конусе 2 в виде поперечной волны, поверхностна  - в виде поперечной в конусе 3 и также принимаютс  соответствующими пьезоэлементами . Электрические сигналы с пьезоэлементов поступают в каналы обработки информации. Разместив на поверхности издели  по известной схеме несколько аналогичных преобразователей , можно за счет раздельного приема продольных, поперечных и поверхностных волн обнаружить источники акустической эмиссии, расположенные как на поверхности издели , так и на различной глубине, и с высокой точностью определить их местоположение. Таким образом, ультразвуковой преобразователь обладает более.широкими функциональными возможност ми по сравнению с прототипом, который позвол ет принимать только сигналы поверхностных волн.

Claims (1)

1. ( 54 X 57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий волновод с плоским малым основанием в виде круга и пьезоэлементы с электродами, о тли — чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при контроле полых изделий с криволинейной поверхностью, волновод выполнен в виде трех соосных усеченных полых конусов с общим малым основанием и большими основаниями, огра-, ниченными сферической поверхностью, центр которой совмещен с центром малого основания, пьезоэлементы размещены на больших основаниях, причем углы наклона образующих конусов выбирают из условий ..обеспечения приема.продольных, поперечных и поверхностных волн.