SU1379725A1 - Ultrasound transducer of acoustic emission signals - Google Patents
Ultrasound transducer of acoustic emission signals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1379725A1 SU1379725A1 SU864147101A SU4147101A SU1379725A1 SU 1379725 A1 SU1379725 A1 SU 1379725A1 SU 864147101 A SU864147101 A SU 864147101A SU 4147101 A SU4147101 A SU 4147101A SU 1379725 A1 SU1379725 A1 SU 1379725A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- waveguide
- piezoelectric element
- radius
- acoustic emission
- polarization
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс повьшение достоверности контрол за счет расширени диаграммы направленности приема сдвиговых волн горизонтальной пол ризации от источников акустической эмиссии. Ультразвуковой преобразователь содержит волновод 1 в виде сплошного конуса и размещенный на его большей сферической поверхности пьезоэлемент 2 с электродами 3. Благодар пол ризации пьезоэлемента 2 по окружности и делени его на равные не менее четырех части радиально направленными прорез ми обеспечиваетс селективный прием волн грризонтальной в пол ризации в широком диапазоне контролируемой зоны. 3 ил.This invention relates to the field of non-destructive testing. The aim of the invention is to increase the reliability of control due to the expansion of the receiving polarization pattern of the shear waves of horizontal polarization from acoustic emission sources. The ultrasonic transducer contains a waveguide 1 in the form of a solid cone and a piezoelectric element 2 with electrodes 3 placed on its larger spherical surface. Thanks to polarization of the piezoelectric element 2 around the circumference and dividing it into at least four parts by radially directed slits, selective reception of horizontal-wave waves in polarization is provided in a wide range of controlled area. 3 il.
Description
Источник ЭSource E
(Л(L
СО СОCO SO
Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов и изделий и может быть использовано дл определени координат источников сигналов акустической эмиссии в толстостенных сосудах.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and products and can be used to determine the coordinates of the sources of acoustic emission signals in thick-walled vessels.
Целью изобретени вл етс повышение достоверности при контроле качества полых изделий с криволинейной поверхностью за счет расширени диа- грамм направленности приема сдвиговых волн горизонтальной пол ризации от источников акустической эмиссии.The aim of the invention is to increase the reliability of quality control of hollow articles with a curved surface due to the expansion of the receiving directional patterns of horizontal polarization shear waves from acoustic emission sources.
На фиг. 1 изображен ультразвуко- вой преобразователь сигналов акустической эмиссии; на фиг. 2 - пьезо- элемент преобразовател i на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.FIG. 1 shows an ultrasonic acoustic emission transducer; in fig. 2 shows the piezoelectric element of converter i in FIG. 3 shows section A-A in FIG. 2
Ультразвуковой преобразователь содержит волновод 1 в виде сплошного усеченного конуса с малым плоским рабочим основанием круглого сечени , расположенным нормально оси пьезо- преобразовател , и большим основанием ограниченным сферической поверхностью центр которой совмещен с центром малого основани , и пьезоэлемент 2 в виде сферического сло , размещенный на большем основании волновода 1. При этом сферическа поверхность меньшего радиуса пьезоэлемента 2 совпадает по форме со сферической поверхностью волновода 1. На сферических поверхност х пьезоэлемента нанесены электро- ды 3, ограниченные продолжением поверхности волновода 1. Кроме того, пьезоэлемент 3 пол ризован по окружности и разделен радиально направленна равные The ultrasonic transducer contains a waveguide 1 in the form of a solid truncated cone with a small flat working base of circular cross section, located normally to the axis of the piezoelectric transducer, and a large base limited by a spherical surface whose center is aligned with the center of the small base, and the piezoelectric element 2 in the form of a spherical layer placed on a larger the base of the waveguide 1. In this case, the spherical surface of a smaller radius of the piezoelectric element 2 coincides in shape with the spherical surface of the waveguide 1. On a spherical surface ost of the piezoelement x electrodes were applied 3, limited extension surface of the waveguide 1. In addition, the piezo element 3 is polarized in the circumferential and radial direction is divided
ными к центру прорез ми 4 не менее четырех части.4 slots to the center are not less than four parts.
Материал волновода 1 (например, латунь) выбираетс так, что скорость распространени в нем сдвиговых волн меньше, чем в материале контролируе- мого издели 5 (например, нержавеюща сталь) СС.Р.И , 3 угол между осью волновода 1 и его образующей , радиус К, сферической поверхности волновода, радиус R его малого основани , длина L«р и ширина Нрр прорезей 4 выбирают из соотношенийThe material of waveguide 1 (for example, brass) is chosen so that the shear wave propagation velocity in it is less than in the material of the controlled product 5 (for example, stainless steel) C.S.P.I., 3 is the angle between the axis of waveguide 1 and its generator, the radius K, the spherical surface of the waveguide, the radius R of its small base, the length L "p, and the width Hpp of the slits 4 are chosen from the ratios
Finoi.Finoi.
. Сс.г.и. Ss.g.i
.R, - 10 5й Ь5., R ер., L 0,95.R, - 10 5y b5., R ep., L 0.95
п P
0,02 Rf 0.02 Rf
где Cjf.p и С - скорости сдвиговых волн горизонтальной пол ризации в материалах волновода и контролируемого издели соответ- ственноwhere Cjf.p and С are the shear wave velocities of horizontal polarization in the materials of the waveguide and the product under test, respectively
С -. скорость поверхностных волн в материале издели (контролируемого сосуда); R - радиус наружнойWITH -. the speed of surface waves in the material of the product (controlled vessel); R is the outer radius
стенки контролируемого издели , i - низша частота импульса преобразовател ;walls of the product under test, i is the lowest frequency of the converter pulse;
и„ - радиус горизонтальной проекции пьезоэлемента .and „- the radius of the horizontal projection of the piezoelectric element.
Угол ot между образующей конусо- обрарного волновода и его продольной осью следует из закона Снеллиуса с учетом услови отсутстви приема поверхностной волны из сло стенки издели , ограниченного углом 2, который определ ют из соотношени The angle ot between the generatrix of the cone-shaped waveguide and its longitudinal axis follows from Snell's law, taking into account the condition that there is no reception of the surface wave from the layer of the product wall, limited by angle 2, which is determined from the ratio
sin|5 - -sin | 5 - -
Радиус RJ сферической поверхности волновода выбирают из услови формировани пол дальней зоне волновода . Радиус RJ малого основани волновода следует из услови неискаженной передачи нижней частоты спектра преобразованного импульса.The radius RJ of the spherical surface of the waveguide is selected from the condition of the field formation in the far field of the waveguide. The radius RJ of the small base of the waveguide follows from the condition of the undistorted transmission of the lower frequency of the spectrum of the transformed pulse.
Длину Ь„рИ ширину Н„р прорезей пьезозлемента выбирают исход из услови его механической прочности. При этом прорези выход т на поверхность пьезоэлемента, ограниченную образующей конуса волновода.The length bn pI the width nn of the slits of the piezoelectric element is chosen on the basis of the condition of its mechanical strength. In this case, the slits emerge on the surface of the piezoelectric element bounded by the generatrix of the cone of the waveguide.
Ультразвуковой преобразователь сигналов акустической эмиссии работает следующим образом.Ultrasonic transducer acoustic emission works as follows.
Сигналы сдвиговой волны, распростран ющийс в контролируемой зоне, ограниченной углом 2р, от источника акустической эмиссии попадают на поверхность малого основани волновода 1. После преломлени сдвиговой волны на границе изделие - волновод она распростран етс по волноводу 1. Вы- полнение последнего в виде сплошнЛ о усеченного конуса позвол ет получитьThe shear wave signals propagating in a controlled zone bounded by an angle of 2p from the source of acoustic emission hit the surface of the small base of waveguide 1. After the shear wave is refracted at the product – waveguide boundary, it propagates through waveguide 1. The latter is in the form of a solid truncated cone allows you to get
диаграмму направленности преобразовател , круговую в плане и близкую к полукругу в разрезе, что обеспечивает контроль достаточно широкой обла- сти стенки издели .The transducer radiation pattern is circular in plan and close to a semicircle in section, which provides control of a fairly wide area of the product wall.
Вследствие выбора угла об между осью волновода 1 и его образующей пьезоэлемент 2 принимают только сдвиговые волны горизонтальной пол риза- ции. Эти волны эффективно возбуждают пьезоэлемент 2 в направлении их пол ризации благодар тому, что он пол ризован по окружности и выполнен со сферической поверхностью, сопр жен- ной с поверхностью волновода 1. Причем дл выполнени круговой пол ризации пьезоэлемент 2 разделен радиаль- но направленными прорез ми 4.Due to the choice of the angle v between the axis of the waveguide 1 and its forming piezoelement 2, only shear waves of horizontal polarization are received. These waves effectively excite the piezoelectric element 2 in the direction of their polarization due to the fact that it is polarized around the circumference and made with a spherical surface mating with the surface of the waveguide 1. And to perform circular polarization, the piezoelectric element 2 is divided by radially directed slits four.
Преобразованный пьезоэлементом 2 электрический сигнал снимаетс с электродов 3 дл определени координат источника сигналов акустической эмиссии .The electrical signal converted by the piezoelectric element 2 is taken from the electrodes 3 to determine the coordinates of the source of the acoustic emission signals.
Таким образом, ультразвуковой пре- обр азователь сигналов акустической эмиссии повышает достоверность контрол , так как осуществл ет селективный прием сигналов акустической эмиссии в широком диапазоне контролиру- емой зоны.Thus, the ultrasonic transducer of acoustic emission signals increases the reliability of the control, since it selectively receives acoustic emission signals in a wide range of the controlled area.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864147101A SU1379725A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Ultrasound transducer of acoustic emission signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864147101A SU1379725A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Ultrasound transducer of acoustic emission signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1379725A1 true SU1379725A1 (en) | 1988-03-07 |
Family
ID=21267482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864147101A SU1379725A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Ultrasound transducer of acoustic emission signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1379725A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493672C2 (en) * | 2011-09-22 | 2013-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Selective acoustic emission converter of elastic waves |
RU188744U1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Маринн 3Д" | Dual element electroacoustic transducer for parametric generation of acoustic signals |
RU2697566C2 (en) * | 2017-12-28 | 2019-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" | Electroacoustic transducer for parametric generation of ultrasound |
-
1986
- 1986-07-30 SU SU864147101A patent/SU1379725A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР И 1260849, кл. G 01 N 29/04, 1986. Авторское свидетельство СССР 1C 1201752, кл. G 01 N 29/04, 1985. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493672C2 (en) * | 2011-09-22 | 2013-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Selective acoustic emission converter of elastic waves |
RU2697566C2 (en) * | 2017-12-28 | 2019-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" | Electroacoustic transducer for parametric generation of ultrasound |
WO2019132727A3 (en) * | 2017-12-28 | 2019-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" | Electroacoustic transducer for the parametric generation of ultrasound |
US11076241B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-07-27 | Ooo “Gidromarinn” | Electroacoustic transducer for the parametric generation of ultrasound |
RU188744U1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Маринн 3Д" | Dual element electroacoustic transducer for parametric generation of acoustic signals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4519260A (en) | Ultrasonic transducers and applications thereof | |
US6626833B2 (en) | Ultrasonic diagnosis system | |
US4431936A (en) | Transducer structure for generating uniform and focused ultrasonic beams and applications thereof | |
US3457543A (en) | Transducer for producing two coaxial beam patterns of different frequencies | |
SU1379725A1 (en) | Ultrasound transducer of acoustic emission signals | |
US4462256A (en) | Lightweight, broadband Rayleigh wave transducer | |
McNab et al. | Monolithic phased array for the transmission of ultrasound in NDT ultrasonics | |
JP3062170B2 (en) | Sound conversion device | |
US3983425A (en) | Tuned plate acoustic projector with piezoelectric driver | |
Klauson et al. | Acoustic scattering by submerged cylindrical shell stiffened by an internal lengthwise rib | |
SU1260849A1 (en) | Ultrasonic transducer for calibration of acoustic-emission chek systems | |
SU1499130A1 (en) | Method of velocity measuring ultrasound in materials | |
SU819708A1 (en) | Ultrasonic transducer | |
SU1527574A1 (en) | Ultrasonic transducer for immersion inspection | |
JPS639428A (en) | Ultrasonic probe | |
SU1104410A1 (en) | Converter for measuring speed of sound in materials | |
Fu et al. | Annular arrays for quantitative pulsed Doppler ultrasonic flowmeters | |
RU2127474C1 (en) | Flexural-vibration ultrasonic transducer for gaseous atmospheres | |
SU1408357A1 (en) | Method of ultrasonic inspection of thin-wall pipes | |
SU1022053A1 (en) | Ultrasonic wave converter for article quality control | |
JPH022932A (en) | Array type probe | |
SU1658079A1 (en) | Surface-excitable piezoelectric converter | |
SU1099270A1 (en) | Piezoelectric converter for non-destructive inspection | |
SU1416904A1 (en) | Ultrasonic transducer | |
HEYMAN | Pseudo continuous wave instrument(ultrasonics)[Patent] |