SU1300378A1 - Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle - Google Patents
Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle Download PDFInfo
- Publication number
- SU1300378A1 SU1300378A1 SU823447074A SU3447074A SU1300378A1 SU 1300378 A1 SU1300378 A1 SU 1300378A1 SU 823447074 A SU823447074 A SU 823447074A SU 3447074 A SU3447074 A SU 3447074A SU 1300378 A1 SU1300378 A1 SU 1300378A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- angle
- radiation
- prism
- piezoelectric elements
- lattice
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет изменени угла излучени -приема. На клиновидной призме 1 закреплена фазированна антенна решетка 2 из п пьезо- элементов 3, подключенных к узлу 4 управлени . Дл обеспечени требуемого угла q падени с выходов узла 4 управлени на пьезозлементы 3 подают гармонические сигналы с одинаковым сдвигом t по фазе между соседними пьезоэлементами 3. Выбор геометрических параметров призмы 1 позвол ет обеспечить требуемый угол б излучени . 2 ил. С Фиб.ГThis invention relates to the field of non-destructive testing. The aim of the invention is to extend the functionality by changing the angle of radiation-reception. On the wedge-shaped prism 1, a phased antenna array 2 of n piezoelectric elements 3 connected to the control unit 4 is fixed. To provide the required angle of incidence q from the outputs of the control unit 4 to the piezoelectric elements 3, harmonic signals are sent with the same phase shift t between adjacent piezoelectric elements 3. The choice of the geometrical parameters of the prism 1 ensures the required angle b of radiation. 2 Il. Fib.G
Description
Изобретение относитс к области неразрушающюс средств и методов контрол и может быть использовано дл ультразвукового контрол материалов.The invention relates to the field of non-destructive tools and methods of control and can be used for ultrasonic testing of materials.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей преобразовател за счет изменени угла излучени -приема .The purpose of the invention is to expand the functionality of the converter by changing the angle of radiation-reception.
На фиг. 1 изображен ультразвуковой преобразователь (УЗП) .с переменным углом излучени -приема; на фиг. 2 - призма с установленной на ней фазированной антенной решеткой, продольньй разрез.FIG. 1 shows an ultrasonic transducer (UZP). With a variable angle of radiation — reception; in fig. 2 - a prism with a phased antenna array mounted on it, longitudinal section.
Ультразвуковой преобразователь с переменным углом излучени -приема содержит клиновидную акустическую приз ку 1 с жестко закрепленной на ее верхней поверхности фазированной антенной решеткой 2 из п пьезоэлемен- тов 3 и узла 4 управлени углом излучени -приема решетки 2 УЗП. Позицией 5 обозначен образец исследуемого материала.An ultrasonic transducer with a variable angle of radiation — the reception contains a wedge-shaped acoustic transducer 1 with a phased antenna array 2 rigidly fixed on its upper surface 2 of n piezoelectric elements 3 and an emission angle control assembly 4 — a reception of the SPD grating 2. Position 5 marked the sample of the material under study.
В режиме излучени пьезоэлементы 3 фазированной решетки 2 запитьгоают- с от узла 4 управлени углом излучени -приема . При синфазном питании пьезоэлементов. 3 излучение акустической волны антенной решеткой 2 происходит в тело призмы 1 перпендикул рно плоскости антенной решетки 2. Высота призмы 1 от середины антеннойIn the mode of radiation, the piezoelectric elements 3 of the phased array 2 are washed away from the node 4 of the control of the angle of emission-reception. With common-mode power piezoelements. 3 The radiation of the acoustic wave by the antenna array 2 occurs in the body of the prism 1 perpendicular to the plane of the antenna array 2. The height of the prism 1 from the middle of the antenna
22
решетки 2 составл ет 1а - , где йдлина акустической волны в материале призмы, d - база решетки.lattice 2 is 1a -, where the length of the acoustic wave in the prism material, d is the base of the lattice.
Ультразвуковой преобразователь сUltrasonic transducer with
35 ки энергии рететки от нормали к ее поверхности будут лежать в пределах Ширина характеристики направленности антенной решетки 2 приThe 35k energies of the retreat from the normal to its surface will lie within the width of the directivity of the antenna array 2 at
углах 0. и б, состав ит соответствен- переменным углом излучени -приема ра- 40 но 0, и А, . фшна рабочей поверхноппт т г гтрrTVtnmttr rifnt a nvt I angles 0. and b, the composition of it and the correspondingly-variable angle of radiation — reception is 40 but 0, and A,. Fsna working surplus t g gtrrTVtnmttr rifnt a nvt I
сти призмы определ етс из соотношени the prism stems are determined from the ratio
ботает следующим образом.bots as follows.
Призму 1 устанавливают на поверхность исследуемого материала 5, обеспечива акустический контакт между рабочей поверхностью призмы 1 и по- 45 верхностью исследуемого материала 5. При излучении акустическа волна проходит через тело призмы I, падает на поверхность раздела призма 1 - исследуемый материал 5 под углом Ц) , пре- 50 ломл етс на поверхности раздела и распростран етс в исследуемом материале . При этом в теле исследуемого материала 5 может распростран тьс объемна или поверхностна волна. 55 Тип волны определ етс соотношением скорости (Vnp ) распространени акустической волны в теле призмы 1 н скорости (v) распространени акустичесА .Prism 1 is installed on the surface of the material under study 5, providing acoustic contact between the working surface of the prism 1 and the surface of the material under study 5. When emitted, the acoustic wave passes through the body of the prism I, and the prism 1 falls onto the interface - the material under study 5 at an angle C) , it breaks at the interface and spreads in the test material. In this case, a body or surface wave can propagate in the body of the material under study 5. The type of wave is determined by the ratio of the velocity (Vnp) of the acoustic wave propagation in the prism body 1 n of the velocity (v) of the acoustic wave.
22
) Е а h-cos (y-9j- |)tg(p9,+ -tg (у -Ог- |)j,) E and h-cos (y-9j- |) tg (p9, + -tg (y -Og- |) j,
I .I.
где - угол клина призмы;where is the wedge angle of the prism;
9, и 9 - углы отклонени максимального излучени энергии решетки от нормали к ее поверхности соответственно по часовой стрелке и против; f и ij - ширина характеристики направленности решетки при угле б, и ©г 9, and 9 are the angles of deviation of the maximum radiation of the lattice energy from the normal to its surface, clockwise and against, respectively; f and ij is the width of the directional characteristic of the grating at angle b, and © g
кой волны в исследуемом материале 5 и зависит от угла падени Cf . При значени х if , меньших величины второго критического угла tp.wave in the material under study 5 and depends on the angle of incidence Cf. If the values of if are smaller than the second critical angle tp.
равногоequal
Cf J arcsinCf j arcsin
Vn VuVn vu
в исследуемом материале 5 распростран етс объемна акустическа волна, а при значении С-р , равном второму критическому углу, в исследуемом материале 5 распростран етс поверхностна акустическа волна.in the material under study 5, a volume acoustic wave propagates, and with a Cp value equal to the second critical angle, in the material under study 5 a surface acoustic wave propagates.
Дл обеспечени требуемого угла (р падени необходимо обеспечить соответствующий угол д отклонени максимального излучени антенной решетки 2 от нормали к ее поверхности. Это достигаетс тем, что с выходов узла 4 управлени углом излучени на пьезозлементы 3 антенной ретешки 2 поступают гармонические сигналы на частоте излучени с одинаковым сдвигом t по фазе между соседними пьезо- элементами 3, обеспечива требуемый угол 0 излучени , который определ етс величиной t.To ensure the required angle (p dropping, it is necessary to provide an appropriate angle for the deviation of the maximum radiation from the antenna array 2 from the normal to its surface. This is achieved by harmonic signals at the radiation frequency at the output of the radiation angle control unit on the piezoselems 3 of the antenna retesh 2 a phase shift t between adjacent piezoelectric elements 3, providing the required radiation angle 0, which is determined by the value of t.
Если ультразвуковой преобразователь должен обеспечивать углы падени акустической волны на границу раздела призма 1 - материал 5 в пределах qj, ,.,., Cf 2 то соответствующие углы отклонени максимального излучеки энергии рететки от нормали к ее поверхности будут лежать в пределах Ширина характеристики направленности антенной решетки 2 приIf the ultrasonic transducer must provide angles of incidence of the acoustic wave at the interface of the prism 1 - material 5 within qj,...., Cf 2, then the corresponding angles of deflection of the maximum energy of the retret from the normal to its surface will lie within the width of the antenna pattern 2 at
углах 0. и б, состав ит соответствен- но 0, и А, . фшна рабочей поверхноА .angles 0. and b, the composition of it and, respectively, 0, and A,. working surface
22
) а h-cos (y-9j- |)tg(p9,+ -tg (у -Ог- |)j,) and h-cos (y-9j- |) tg (p9, + -tg (y -Og- |) j,
..
де - угол клина призмы;de - wedge angle of the prism;
9, и 9 - углы отклонени максимального излучени энергии решетки от нормали к ее поверхности соответственно по часовой стрелке и против; f и ij - ширина характеристики направленности решетки при угле б, и ©г 9, and 9 are the angles of deviation of the maximum radiation of the lattice energy from the normal to its surface, clockwise and against, respectively; f and ij is the width of the directional characteristic of the grating at angle b, and © g
ПP
УЗП с переменным углом излучени - UZP with a variable angle of radiation -
приема позвол ет возбуждать поверхностные волны в широком классе материалов .reception allows one to excite surface waves in a wide class of materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823447074A SU1300378A1 (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823447074A SU1300378A1 (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1300378A1 true SU1300378A1 (en) | 1987-03-30 |
Family
ID=21014748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823447074A SU1300378A1 (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1300378A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682983C1 (en) * | 2017-04-03 | 2019-03-25 | Кабусики Кайся Тосиба | Ultrasonic flaw detector, method of ultrasound flaw detection and method of production |
RU2690063C1 (en) * | 2017-08-25 | 2019-05-30 | Кабусики Кайся Тосиба | Ultrasonic inspection device with linear scanning and ultrasonic inspection method with linear scanning |
-
1982
- 1982-06-01 SU SU823447074A patent/SU1300378A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Materials Evoluations. 1982, V. 40. № 1, p. 90-95. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682983C1 (en) * | 2017-04-03 | 2019-03-25 | Кабусики Кайся Тосиба | Ultrasonic flaw detector, method of ultrasound flaw detection and method of production |
RU2690063C1 (en) * | 2017-08-25 | 2019-05-30 | Кабусики Кайся Тосиба | Ultrasonic inspection device with linear scanning and ultrasonic inspection method with linear scanning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5808967A (en) | Two-dimensional array transducer and beamformer | |
US3924259A (en) | Array of multicellular transducers | |
US9423382B2 (en) | Test head for testing a workpiece having an ultrasonic transducer configuration containing a plurality of ultrasonic transducers and process for producing such a test head | |
US5530683A (en) | Steerable acoustic transducer | |
JPS6217195B2 (en) | ||
SU1300378A1 (en) | Ultrasonic transducer with variable radiation-reception angle | |
US4521751A (en) | Electronic component functioning with reflected acoustic waves | |
US4399387A (en) | Ultrasonic wave transducer | |
Vyas et al. | Design considerations of parametric arrays | |
US4972389A (en) | Electroacoustic transducer | |
Berktay et al. | Arrays of parametric receiving arrays | |
US2989725A (en) | Electroacoustic transducer | |
US3851300A (en) | Transducer | |
JPH0349389B2 (en) | ||
US4661937A (en) | Sonar beam steering circuit | |
JPS5924276A (en) | System for driving phased array vibrator | |
SU1490620A1 (en) | Device for ultrasonic inspection of quality of concrete | |
SU1530983A1 (en) | Wide-band piezoelectric transducer | |
Elminowicz et al. | Sonar with electronically steered transmitted beam | |
JPS6176949A (en) | Ultrasonic probe | |
SU1065767A1 (en) | Ultrasonic scanning device | |
SU794780A1 (en) | Broadband piezoelectric transducer | |
JPS6238357A (en) | Weighting method for transmission pulse of ultrasonic probe | |
SU1104410A1 (en) | Converter for measuring speed of sound in materials | |
Defranould et al. | Ultrasonic array design and performance |