SU989458A1

SU989458A1 - Ultrasonic converter for flaw detector

Info

Publication number: SU989458A1
Application number: SU813255914A
Authority: SU
Inventors: Федор Иванович Турко; Ярополк Мирославович Бажалук; Олег Михайлович Карпаш; Иван Григорьевич Мигаль; Валерий Игоревич Арциховский
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1983-01-15

Description

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвуковой де- ’ фектоскопии изделия.The invention relates to non-destructive testing means and can be used for ultrasonic defectoscopy of an article.

Известен ультразвуковой преобразователь, включающий звукопровод, ⁵сформированный звукопроводящими и изолированными друг от друга волокнами £т ].Known ultrasonic transducer, including sound duct, ⁵ formed by sound-conducting and insulated from each other fibers £ t].

Недостатком его является низкая > чувствительность, обусловленная потерями ультразвуковой энергии при распространении по волокнам волновода.Its disadvantage is low sensitivity due to the loss of ultrasonic energy during propagation through the fibers of the waveguide.

Наиболее близким по технической ₍сущности и достигаемому результату является ультразвуковой преобразователь к дефектоскопу, включающий призму, размещенный в ней осесимметричный звукопровод и связанный с ним пьезо-го элемент, причем призма выполнена из демпфирующего материала [2].The closest in technical ₍ essence and the achieved result is an ultrasonic transducer to a flaw detector, including a prism, an axisymmetric sound guide and a piezoelectric element connected with it, the prism made of damping material [2].

Недостатком известного преобразователя является низкая эффективность работы, обусловленная потерями ультразвуковой энергии в призме.A disadvantage of the known Converter is the low efficiency due to the loss of ultrasonic energy in the prism.

Цель изобретения - повышение эффективности работы преобразователя.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the Converter.

Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковом преобразователе к дефектоскопу, включающему призму, размещенный в ней осесимметричный звукопровод и связанный с ним пьезоэлемент, звукопровод сформирован отверстиями, выполненными в теле призмы и охватывающими пьезоэлемент.причем диаметр отверстий выбран большим, а расстояние между ними - на порядок меньшим длины волны ультразвуковых колебаний в материале призмы.This goal is achieved by the fact that in an ultrasonic transducer to a flaw detector including a prism, an axisymmetric sound duct and a piezoelectric element connected to it, the sound duct is formed by holes made in the prism body and covering the piezoelectric element. Moreover, the diameter of the holes is large and the distance between them is an order of magnitude smaller than the wavelength of ultrasonic vibrations in the prism material.

На фиг.1 представлена схема ультразвукового преобразователя к дефектоскопу, вариант для фокусировки ультразвуковых колебаний; на фиг.2 то же, для контроля труднодоступных участков изделия.Figure 1 presents a diagram of an ultrasonic transducer to a flaw detector, an option for focusing ultrasonic vibrations; figure 2 is the same for the control of hard-to-reach areas of the product.

Преобразователь содержит призму 1 с выполненными в ней отверстиямиThe converter contains a prism 1 with holes made in it

2, формирующими в теле призмы 1 осе симметричный звукопровод 3. пьезоэлемент 4, демпфер 5 и электрический кабель 6 для подключения к дефектоскопу, причем отверстия имеют диаметр больше, а. расстояния между ними - на порядок меньше длины волны ультразвуковых колебаний в материале призмы.2, forming in the body of the prism 1 axis a symmetrical sound duct 3. a piezoelectric element 4, a damper 5 and an electric cable 6 for connecting to a flaw detector, the holes being larger in diameter, a. the distance between them is an order of magnitude smaller than the wavelength of ultrasonic vibrations in the prism material.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Электрическим импульсом возбуждают пьезоэлемент 3, который излучает импульс ультразвуковых колебаний в звукопровод, сформированный в теле призмы 1 отверстиями 2. Распространяясь по звукопроводу, ультразвуковые колебания вводятся в контролируемое изделие. Отразившись от дефекта или противоположной ему стороны изделия, ультразвуковые колебания попадают в звукопровод и далее на пьезоэлемент, которые преобразуют принятые эхо-сигналы в электрические импульсы.A piezoelectric element 3 is excited by an electric pulse, which emits a pulse of ultrasonic vibrations into the sound duct formed in the body of the prism 1 by openings 2. When propagating through the sound duct, ultrasonic vibrations are introduced into the controlled product. Reflected from the defect or the opposite side of the product, ultrasonic vibrations fall into the sound duct and then onto the piezoelectric element, which convert the received echo signals into electrical pulses.

Путем формирования звукопровода посредством выполненных в теле приз· мы отверстий с диаметром, большим й расстоянием между ними - на порядок меньшим длйны волны ультразвуковых колебаний в материале призмы предотвращается прохождение ультразвуковых колебаний в соседние со звукопроводом области призмы и уменьшаются потери ультразвуковой энергии.By forming an acoustic duct through holes made in the prism body · with a diameter greater than the distance between them — an order of magnitude smaller than the length of the wave of ultrasonic vibrations in the prism material, the passage of ultrasonic vibrations into the adjacent areas of the prism is prevented and the loss of ultrasonic energy is reduced.

В случае фокусирующего преобразователя для сохранения одинакового расстояния между отверстиями 2 во всех сечениях их необходимо выпол5 нять конусными, причем их наименьший диаметр должен быть больше длины волны ультразвуковых колебаний.In the case of a focusing transducer, in order to maintain the same distance between the holes 2 in all sections, they must be made conical, and their smallest diameter should be greater than the wavelength of ultrasonic vibrations.

Таким образом, формирование волновода с помощью отверстий позволя10 ет повысить эффективность работы ультразвукового преобразователя.Thus, the formation of the waveguide with the aid of the holes allows one to increase the efficiency of the ultrasonic transducer.

Claims

The claims ¹⁵

An ultrasonic transducer to a flaw detector, including a prism, an axisymmetric sound guide placed in it, and a pye20 connected with it. a cell, characterized in that, in order to increase the efficiency of the transducer, the sound duct is formed by holes made in the body of the prism and covering the piezoelectric element, the diameter of the holes being chosen large and the distance between them being an order of magnitude smaller than the wavelength of ultrasonic vibrations in the material prisms.

zo Sources of information taken into account during the examination _t 1. Copyright certificate of the USSR No. 544912, cl. Q 01 N 29/04, 19752. Copyright certificate of the USSR 35 No. 407230, cl. G 0T TG 29/04, 1971 (prototype).

Branch of PPP Patent,

Uzhhorod, st. Project, 4