Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля

 

Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит круглую пьезопластину, контактирующую с демпрефом в виде цилиндра, имеющего по образующей ряд остроугольных канавок с глубиной в половину длины волны. В верхней части цилиндра выполнено углубление, образованное сопряженными между собой соосными усеченным конусом, цилиндром 5 и конусом 6. Геометрические размеры углубления удовлетворяют условиям: H<SB POS="POST">к</SB> = 0,2 - 0,3 R<SB POS="POST">бл</SB>

H<SB POS="POST">к</SB> = 0,1 R<SB POS="POST">бл</SB>

D<SB POS="POST">к</SB> = 1/3D<SB POS="POST">п</SB>

H<SB POS="POST">ц</SB> = 0,5 R<SB POS="POST">бл</SB>, D<SB POS="POST">у.к</SB> = D<SB POS="POST">д</SB>, где R<SB POS="POST">бл</SB> - величина ближней зоны преобразователя, H<SB POS="POST">к</SB> - расстояние от поверхности пьезопластины до вершины конуса

H<SB POS="POST">к</SB> - высота конуса

D<SB POS="POST">к</SB> - диаметр основания конуса

D<SB POS="POST">п</SB> - диаметр пьезопластины

H<SB POS="POST">ц</SB> - высота цилиндра

D<SB POS="POST">у.к</SB> - диаметр усеченного конуса

D<SB POS="POST">д</SB> - диаметр демпфера. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))$ С 01 N 29/04

6ИМЮНЯ

11йй1ТИ- ТЕХНйЧИКАЯ

F.;1Fi ;HOTEKA

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4405?61/25-28 (22) 05.04.88 (46) 07.05.90. Бюл, Р 17 (71) Производственное объединение пВорошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" (72) А.11. Волков (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 148946, кл. G 01 N 29/04, 1961, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА- .

ТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии. Целью изобретения является повы-. шение помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит круг„.Я0„„1562843 Д 1

2 лую пьезопластину, контактирующую с демпфером в виде цилиндра, имеющего по образующей ряд остроугольных канавок с глубиной в половину длины волны. В верхней части цилиндра выполнено углубление, образованное сопряженными межцу собой соосными усеченным конусом, цилиндром и конусом. Геометрические размеры углубления удовлетворяют условиям h = 0,2-0,3 rg„,,Н =

0 у = Р, где r <„ — величина ближней зоны преобразователя; Ь к — расстояние от поверхности пьезопластины до вершины конуса; Н вЂ” высота конуса, d „— диаметр основания конуса; d n — диаметр пьезопластины; Н вЂ” высота цилиндра Пу к- диаметр усеченного конуса; D — диаметр демпфера. 1 ил.

1562843

h =0,2

d = 1/3

-к

-0,3 r<, г „; с n i

Нц= 0,5 уK Dд где r

bn

h к

H к

d к

d и

1 ч,к

Ь

Н„

cl к

Н„= у.к

О, 2-.0,3 r бn

0,1 1Е

1/3 d„

0,5

ПВ

А

40 где r<— л

h к

Н к с1

К

Й и

Н

Ц 9. K

Д

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя.

На чертеже представлена схема пьезоэлектрического преобразователя.

Преобразователь содержит круглую пьеэопластину 1, контактирующую с демпфером 2, в виде цилиндра, имеющего по образующей ряд остроугольных канавок 3 с глубиной в половину длины вол-.!5 ны. В верхней части иилиндра выполнено углубление, образованное сопряженными между собой соосными усеченным. конусом 4, цилиндром 5 и конусом 6.

Геометрические размеры углубления 20 удовлетворяют следующим условиям . величина ближней зоны преоб ра з ов а теля; ЗО расстояние от поверхности пьеэопластины 1 до вершины

7 конуса 6; высота конуса 6; диаметр основания конуса 6; 3S диаметр пьезопластины 1; высота цилиндра 5; диаметр большего основания

8 усеченного конуса 4; диаметр демпфера 2.

Поеобпазователь оаботает следуюшим обоазом.

Пьезопластина 1 излучает ультразвуковые волны в иэделие (не показа-. 45 но) и в демпфер 2. Часть ультразвуковых волн в демпфере 2 достигает конической части 6 углубления и отражается на цилиндрическую наружную поверхность демпфера 2 с остроугольны- 5О ми канавками 3 и рассеивается . Интенсивность ультразвуковых волн, падающих на коническую часть 6, будет малой из-за минимума интенсивности акустического поля в этой зоне, От пилинлвической части 5 углубления ультразвуковые волны не отражаются, так как волны распространяются парал" лельно цилиндрической поверхности, Дойдя до поверхности усеченного конуса 4, волны отражаются и попадают на рассеивающую поверхность демпфера 2, но из-за большой протяженности пути интенсивность волн слабая.

Таким образом, интенсивность ультразвуковых волн, отраженных в демпфере и попавших на пьеэопластину, будет малой, следовательно, на экране дефектоскопа помехи будут неэначительHbIMH °

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля, содержащий пьезопластину, демпфер в виде цилиндра, на образующей которого выполнен ряд остроугольных канавок глубиной в половину длины волны излучения преобразователя, а в верхней части цилиндра — углубление, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразователя, углубление образовано сопряженными между собой соосными усеченным конусом, цилиндром и конусом, геометрические размеры которых удовлетворяют условиям величина ближней зоны преобразователя; расстояние от поверхности пьеэопластины до вершины конуса; высота конуса; диаметр основания конуса; диаметр пьеэопластины; высота цилиндра; диаметр большого основания усеченного конуса; диаметр демпфера.