UA104567C2 - Ультразвуковий малоапертурний магнітострикційний перетворювач - Google Patents

Abstract

Винахід належить до неруйнівного ультразвукового контролю і може використовуватися для визначення параметрів та конфігурації акустичної хвилі в системах ультразвукової діагностики та контролю. Ультразвуковий малоапертурний магнітострикційний перетворювач містить корпус, хвилевід з магнітострикційного матеріалу, та котушку збудження, розташовану на хвилеводі додатково має ультразвукове дзеркало, з'єднане з корпусом, демпфер, розташований на кінці хвилеводу та постійний магніт, закріплений на котушці збудження. Технічним результатом винаходу є забезпечення підвищення роздільної здатності перетворювача, що дає можливість підвищити точність вимірювання параметрів акустичного поля.

Description

Винахід належить до неруйнівного ультразвукового контролю і може застосовуватися при визначенні параметрів та конфігурації акустичної хвилі в системах ультразвукової діагностики та контролю.

Відомий ультразвуковий зонд для вимірювання параметрів акустичного поля, який містить п'єзоелектричний перетворювач, з'єднаний з ним хвилевід та акустичне дзеркало (авторське свідоцтво СРСР Мо 431444 від 05.06.1974р, Бюл. Мо 21).

Відомий ультразвуковий зонд не дозволяє вимірювати параметри акустичного поля в твердих тілах та має малу точність вимірювання.

Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого винаходу є магнітострикційний ультразвуковий зонд, який містить корпус, хвилевід з магнітострикційного матеріалу, та котушку збудження, розташовану на хвилеводі (Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нім., 2 вид., М., 1957. - С. 154).

Відомий ультразвуковий зонд має велику похибку вимірювання параметрів акустичного поля та може використовуватись лише для рідинних об'єктів контролю.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення ультразвукового зонда шляхом оснащення його ультразвуковим дзеркалом, демпфером, розташованим на другому кінці хвилеводу та постійним магнітом, закріпленим на котушці збудження з метою розширення його функціональних можливостей та підвищення роздільної здатності, що дозволить підвищити точність вимірювання параметрів акустичного поля.

Поставлена задача вирішується тим, що в ультразвуковому зонді, який містить корпус, хвилевід з магнітострикційного матеріалу, та котушку збудження, розташовану на хвилеводі, згідно з винаходом, додатково встановлене ультразвукове дзеркало, з'єднане з корпусом, демпфер, розташований на протилежному від приймаючого кінця хвилеводу та постійний магніт, закріплений на котушці збудження.

Запропонований ультразвуковий малоапертурний магнітострикційний перетворювач зображений на кресленні, де 1 - корпус, 2 - ультразвукове дзеркало, З - хвилевід, 4 - котушка збудження, 5 - постійний магніт, 6 - демпфер.

Принцип роботи запропонованого перетворювача полягає в наступному: акустична хвиля, що потрапляє на ультразвукове дзеркало, віддзеркалюється від усієї поверхні дзеркала крім

Зо поверхні, де розташований приймаючий кінець хвилеводу, тому що акустичний імпеданс хвилеводу близький до акустичного імпедансу об'єкта контролю, а акустичний імпеданс ультразвукового дзеркала значно відрізняється від акустичного імпедансу об'єкта контролю.

При цьому на приймаючому кінці хвилеводу збуджується повздовжня акустична хвиля, яка розповсюджується вздовж хвилеводу зі швидкістю с. Через час І-с, де | - відстань між приймаючим кінцем хвилеводу та котушкою збудження, в котушці збудження виникне електричний сигнал пропорційний акустичному сигналу внаслідок дії ефекту магнітострикції.

Акустичний сигнал, який досягне другого кінця хвилеводу, поглинається демпфером. Таким чином паразитного сигналу, відбитого від другого кінця хвилеводу не виникає, що сприяє підвищенню роздільної здатності запропонованого перетворювача. Використання постійного магніту, закріпленого на котушці збудження, дає можливість працювати перетворювачу на лінійній ділянці кривої намагніченості, що зменшує похибку перетворення акустичного сигналу в електричний. Конструкція магнітострикційного перетворювача дозволяє використовувати його для контролю як рідинних об'єктів, так і твердих.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Ультразвуковий малоапертурний магнітострикційний перетворювач, що містить корпус, в якому розміщений хвилевід з магнітострикційного матеріалу, та котушку збудження, розташовану на хвилеводі, який відрізняється тим, що додатково обладнаний ультразвуковим дзеркалом,

   з'єднаним з корпусом і розташованим на приймаючому кінці хвилеводу, демпфером, розташованим на протилежному кінці хвилеводу, та постійним магнітом, закріпленим на котушці збудження.