SU934355A1 - Визуализатор ультразвукового пол - Google Patents

Description

изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  определени  структуры ультразвуковых полей в жидкости, в частности в ультразвуковой дефектоскопии. Известен визуализатор ультразвукового пол , содержащий пластину из поглощающего ультразвуковые колебани  материала, размещенную на металлической мембране, друга  сторона которой покрыта слоем жидких кристал лов П. Недостатки визуализатора - малое врем  существовани  изображени  и ни 3 ка  н адежност ь. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  еизуализатор ультразвукового .пол , содержащий поглотитель ультразвуковы колебаний с двум  плоскопараллельными поверхност ми, одна из которых покрыта слоем температурочувствител ных жидких кристаллов 2. Недостатки этого визуализатора заключаютс  в невысокой чувствительности и разрешающей способности изза слабого поглощени  ультразвуковых колебаний в поглотителе. Цель изобретени  - повышение чувствительности и разрешающей рпособности визуализатора за счет резонансного поглощени  ультразвуковых колебаний. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в визуализаторе ультразвукового пол , содержащем поглотитель ультразвуковых колебаний с двум  плоскопараллельными поверхност ми, одна из которых покрыта слоем температурочувствительных жидких кристаллов, поглотитель выполнен с регулируемой резонансной частотой из материала с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивлени  контролируемой среды. Поглотитель может быть выполнен в виде двух встречно направленных

клиньев с равными углами наклона, контактирующих.наклонными поверхност ми и установленных с возможностью взаимного перемещени .

Кроме того, поглотитель может быть выполнен в виде тонкостенной оболочки, заполненной поглощающей ультразвуковые колебани  жидкостью.

В одном варианте выполнени  визуализатор снабжен соединенным с оболочкой патрубком с поршнем, а боковые стенки оболочки выполнены гофрйрйванными .

В другом варианте визуализатор снабжен механическим приводом дл  регулировани  толщины поглотител .

На фиг. 1 изображена схема визуалйзатора ультразвукового пол  с поглотителем в виде клиньев , на фиг 2 - то же, с поглотителем в виде тонкостенной оболочки с патрубком и поршнем.

Визуализатор содержит слой 1 жидких кристаллов и поглотитель 2, выполненный либо в виде клиньев 3 и Ц из плексигласа, либо в виде оболочки 5 с жидкостью 6, заполн ющей оболочку 5 с боковыми стенками 7 и патрубок 8 с поршнем 9. Дл  защиты сло  1 жидких кристаллов он покрыт оптически прозрачной пластиной tO.

8 качестве жидкости может использоватьс  обладающа  значительным поглощением ультразвука уксусна  кислота.

Визуализатор работает следующим образом.

Визуализатор помещают, в жидкость с исследуемым ультразвуковым полем, так что ультразвукова  волна падает нормально поверхности поглотител  2. В результате многократных отражений в поглотителе 2 между его плоскопараллельными поверхност ми ультразвукова  волка частично поглощаетс , что приводит к возникновению в погло тителе температурного пол , соответ ствуюи1его распределению энергии по фронту падающей волны.

Температурное поле регистрируетс  слоем 1 температурочувствительных жидких кристаллов, локальным изменением цвета а отраженном свете в соответствии с локальной температурой каждого участка пол .

IВ результате на поверхности сло  1 возникает цветное изображение температурного пол , соответствующее / распределению интенсивности ультра51ука по фронту ультразвуковой вол- ны, которое визуально наблюдают или регистрируют при освещении сло  1 источником света.

Максимальное поглощение ультразвуковых колебаний обеспечиваетс  на резонансной частоте поглотител  2.

Дл  настройки его в резонанс с падающими ультразвуковыми колебани ми необходимо отрегулировать толщину поглотител  2.

Регулиров(ка достигаетс  взаимным смещением клиньев 3 и i, перемещением поршн  9 по патрубку 8 с последующей

фиксацией его положени , с помощыо механического привода или другим путем .

Испытани  макетов предлагаемого .изобретени  показывают, что при

определении распределени  ультразвукового пол  а воде резонансный поглотитель из плексигласа обеспечивает увеличение поглощени  ультразвуковых колебаний на резонансной частоте в

5 раз по сравнению с поглощением вне резонанса.

При выполнении гюглотител  а виде фторопластовой оболочки, заполненной уксусной кислотой, увеличение поглощени  составл ет около 3 рэз. Соответственно увеличиваетс  чувствительность и разрешающа  способность визуализатора.

Предлагаемое изобретение позвол ет повысить чувствительность и разрешающую способность визуализации ультразвуковых полей.

Claims (5)

1. Визуализатор ультразвукового пол , содержащий поглотитель ультразвуковых колебаний с двум  плоскопараллельными поверхност ми, одна из которых покрыта слоем температурочувствительных жидких кристаллов, о т л и чаю щи и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и разрешающей способности визуализатора за счет резонансного поглощени  ультразвуковых колебаний, поглотитель выполнен с регулируемой резонансной частотой из материала с волновым сопротивлением, отличным

от волнового сопротивлени  контролируемой среды.

2.Визуализатор по п.1, о т л и чающийс  тем, что поглотитель выполнен в виде двух встречно направленных клиньев с равными углами наклона, контактирующих наклонными поверхност ми, и установленных с воэможностью взаимного перемещени .

3.Визуалиэатор по п.1, о т л ичающийс  тем, что поглотитель выполнен в виде тонкостенной оболочки, заполненной поглощающей ультразвуковые колебани  жидкостью.

4.Визуализатор по п.З, о т л ичающийс  тем, что он снабжен

соединенным с оболочкой патрубком с поршнем, а боковые стенки оболочки выполнены гофрированными .

5. Визуализатор по п.З о т л ичаюадийс  тем, что он снабжен механическим приводом дл  регулировани  толщины поглотител .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Materials Evaluation, 1970, vol. 28, tP Ц, p. 73-76. . 2. Авторское свидетельство СССР IP 7l76f6, кл. G 01 N 29М, 1Э78 (прототип).

/ff

фуг. /