Устройство а.е.глаголева формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле и диагностике. Целью изобретения является расширение области применения. Устройство снабжено линиями задержки, узел возбуждения выполнен из n равных секторов по числу линий задержек, включенных между генератором и соответствующим сектором. При этом каждый сектор по отношению к соседним возбуждается со сдвигом по фазе, что создает вращающее электромагнитное поле, преобразуемое пьезоэлементом в акустическое поле с винтовым волновым фронтом. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле и диагностике.

Известно устройство формирования акустического поля, содержащее генератор сигналов и подключенный к нему ультразвуковой преобразователь, выполненный в виде пьезоэлемента и емкостного узла возбуждения [1].

Наиболее близким к изобретению является известное устройство формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом, содержащее генератор, узел возбуждения и пьезоэлемент [2].

Недостатком известного устройства является невозможность использования его для изделий с невинтовой поверхностью.

Целью изобретения является расширение области использования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом, содержащее генератор, узел возбуждения и пьезоэлемент, снабжено линиями задержки, узел возбуждения выполнен из n равных секторов по числу линий задержек, включенных между генератором и соответствующим сектором узла возбуждения, а время _ti задержки каждой линии выбрано из соотношения: t_i=(i-1) , где i - номер сектора; Т - длительность периода колебаний генератора; m - коэффициент, характеризующий диаграмму направленности (1 - 5).

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - пьезоэлемент с емкостным узлом возбуждения; на фиг. 3 - то же, с индукционным узлом возбуждения.

Устройство содержит генератор 1 возбуждающих сигналов, ультразвуковой преобразователь 2 и приемный блок 3. Преобразователь может быть выполнен как с емкостным, так и с индукционным узлом возбуждения. Преобразователь с емкостным узлом возбуждения (фиг. 2) содержит пьезоэлемент 4, емкостный узел возбуждения в виде размещенного на рабочей поверхности пьезоэлемента 4 электрода 5, разделенного на n равных угловых секторов 6, а каждый из которых соединен с сигнальным выводом 7 через линию 8 задержки. На другой стороне пьезоэлемента 4 расположен общий электрод 9. Преобразователь с индукционным узлом возбуждения (фиг. 3) содержит тороидальную катушку 10 на магнитном сердечнике 11. Катушка 10 выполнена в виде n равных угловых секторных обмоток 12, каждая из которых соединена с общим сигнальным выводом 7 через линию 8 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Генератором 1 возбуждаются восемь секторов 6 через линии 8 задержки, каждая из которых имеет следующие сдвиги (принят один период колебаний за один оборот) t₁ = 0, t₂ = T/8, t₃ = T/4, t₄ = 3Т/8, t₅ = T/2, t₆ = 5T/8, t₇ = 3T/4, t₈ = 7T/8. Каждый сектор 6 возбуждается по отношению к соседнему со сдвигом по фазе 45^о, что создает вращающееся электромагнитное поле в пьезоэлементе 4, который при этом излучает своей рабочей поверхностью винтовой волновой фронт. Описанное устройство может работать и в режиме приема.

Формула изобретения

Устройство формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом, содержащее генератор, узел возбуждения и пьезоэлемент, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования, оно снабжено линиями задержки, узел возбуждения выполнен из n равных секторов по числу линий задержки, включенных между генератором и соответствующим сектором узла возбуждения, а время t_i задержки каждой линии выбрано из соотношения t_i= (i-1) , где i - номер сектора; T - длительность периода колебаний генератора; m - коэффициент, характеризующий диаграмму направленности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3