SU545924A1 - Ультразвуковой концентратор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике ультразвуковых неразрушающих испытаний и может быть использовано дл  ввода и приема упругих акустических волн в изделие, не допускающее применени  контактных жидкостей.

Известен акустический концентратор, выпгшненный в виде круглого стержн  с экспоненциальным изменением сечени  ij . Недостатком его  вл етс  то, что экспонента дл  концентрации энергии упругих волн, образующа  внутреннюю поверхность концентратора , не должна иметь углов, превышающих первый критический дл  металла, из которого изготовлен концентратор. Поэтому длина концентратора ограничивает применени его при контроле автоматизированными установками . Кроме того, рассе ние и затухание упругих волн в длинных концентраторах приводит к потер м, восполнение которых потребует конструктировани  более мощной аппаратуры .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  ультразвуковой концентратор, содержащий корпус с полостью , заполненной средой, представл ющий собой параболоид вращени  со сквозным отверстием в вершине пол ости 2 .

Недостатки такого концентратора заключаютс  в том, что он не применим при контроле изделий, недопускающих смачивани  поверхностей какими-либо контактными жидкост ми (например, бетон, стеклопластик и т.п.), а также в том, что трудно поддерживать посто нный зазор между контролируемым изделием н выходным отверстием концентратора . Это обусловлено тем, что фокус концентратора вынесен за пределы конструкции.

Цель изобретени  - уменьшение габаритов концентратора и расширение области его применени .

Claims (2)

1. Это достигаетс  тем, что предлагаемый концентратор снабжен жестко закрепленным в отверстии звукопроводом, выполненным из материала, акустически согласованного со средой, заполн ющей полость, корпус вьшолнен из материала с высоким относительно среды акустическим сопротивлением, а ф му кривой задают уравнением: U- 25x2 0 ( } JJ , где D - диаметр отверсти , предназн ченного дл  установки пьезо мента и равный его диаметр х,у, - координаты кривой в пр моугольной системе координат с началом в в шине полости. На чертеже представлен предлагаемый ультразвуковой концентратор. Он содержит корпус 1, полость которого заполнена ередои 3, и звукопровод
2. 2. Звукопровод ввинчиваетс  в дно корпуса концентратора таким образом, чтобы его центр находилс  на оси У {продольной оси концентратора), а поверх ность, соприкасающа с  со средой, заполн ю щей полость, находилась в фокусе F, (лежа- „„.. О фи усе F (лежала н  гчл на оси X). Фокус Т находитс  на рас ,т сто нии не более 2 D от пьезоэлемента. С противоположной стороны корпуса дл  удобства размещени  пьеаозлемента сделано сверление диаметром D , большим D . При контроле в сверление укладывают мембрану (на чертеже не показана), на которой закрепл ют пьезоэлемент, Концентратор работает следующим образо Пьезоэлемент через мембрану излучает в полость корпуса упругие колебани , которые , достигнув поверхности полости корпуса , отрал ;аютс  от нее и концентрируютс  в фокусе, расположенном в вершине полости корпуса. Материал корпуса вз т с большим акустическим сопротивлением ( р С. ), чтобы погасить энергию колебаний, котора  попадает в него в результате преломлени  на границе раздела концентратор-среда. Сконцентрированные в точке р колебани  попадают на поверхность звукопровода 2, изготовленного из материала, хорошо согласованного акустически со средой, заполн ющей полость корпуса, и через звукопровод ввод тс  в контролируемое изделие. Предлагаемый ультразвуковой концентратор позвол ет организовать неразрушающий 6 контроль изделий в широком диапазоне частот без применени  контактных сред, так как в св зи с малыми размерами звукопровода обеспечиваетс  надежный акустический контакт, а из-за большого акустического сопротивлени  материала корпуса концентратора исключаетс  возможность передачи ультоазвуковой энергии через его корпус, Формула изобретени  Ультразвуковой концентратор, содержащий корпус с полостью, заполненной средой, форма которого образована вращением кривой вокруг оси концентратора, со сквозным отверстием в вершине полости, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов и расширени  Ьбласти применени , он снабжен жестко закрепленным в отверстии звук опр овод ом, вьшолненным из материала, акустически согласованного со редой, заполн ющей полость, корпус вьшолен из материала с высоким относительно реды акустическим сопротивлением, а фору кривой задают уравнением: де D - диаметр отверсти , предназначеного дл  установки пьезоэлемента и равный го диаметру,напиши ; у - координаты кривой в пр моугольной истеме координат с началом в вершине поости . Источники информации, прин тые во вниание при экспертизе: 1. Гершгал Д. д., фрвдман В. М. Ульт ч2Гм Р-ь пленног; наГ чеш М,, Энерги , 1967, стр. 1192 . Авторское свидетельство № 301185, Об В 3/00, 1969.

   -Х