ОВС(ена Трудового Красного Знамени институт цверхтВердых материалов АН Украинской ССР и Киевский нау исследовательский институт отоларингологии ; им. проф. А.И. Коломийченко (7I) Заявители (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛЬНО-СОВИЕЩЕННЦЙ

ИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования физико-механических. свойств материалов, в дефектоскопии, а также в медицине.

Известен пьезоэлектрический искатель, содержащий корпус, пьезоке" рамическую пластину и механизм для перемещения пластины по оси излучателя. Устройство обеспечивает получето ние сфокусированных ультразвуковых волн (1) .

Недостатком устройства является малое быстродействие, что объясняется необходимостью механического перемещения отдельных узлов иэлучате" ля для изменения фокусного. расстояния ультразвуковых волн °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пьезоэлектрический раздельно-совмещенный искатель, содержащий корпус с крышкой, расположенные в нем демпферы, акустически связанные с ними источник и приемник ультразвуковых колебаний, и размещенные между ними акустический и электрический экраны $2).

Недостатками известного устройства являются малая чувствительности и разрешающая способность при иссле" довании объектов, находящихся нэ различных (или изменяющихся) растояниях от искателя. Это объясняется тем, что он обеспечивает высокую чувствительность и разрешающую способность в точке фокусировки ультразвуковых колебаний, при этом фокусное расстоя" ние .искателя является неизменным при неизменных элементах конструкции.

flo этой причине при исследовании объектов, находящихся .на различных рас-. стояниях от искателя, часть объектов находится не в фокусе, чем снижается чувствительность и разрешающая способность устройства.

Цель изобретения - повышение чув" .ствительности и разрешающей способ3 93436 ности искателя путем управления фоку-. сировкой формируемых ультразвуковых колебаний.

Указанная цель достигается тем, что искатель снабжен управляющим электромагнитом, расположенным междудемпферами и крышкой корпуса, элас-; тичными мембранами, связанными с корпусом, одна. из которых контактирует с источником и приемником ультра- 1@ звуковых колебаний и образует полость с сердечником электромагнита, а пространство между мембранами заполнено магнитной жидкостью.

На чертеже приведен раздельносовмещенный искатель, разрез.

Искатель содержит источник 1 и приемник 2 ультразвуковых колебаний, демпферы 3,. акустический эк ран 4, электрический экран 5, катушку 6, сердечник 7 электромагнита, эластичные мембраны 8 и 9, магнитную жидкость 10, заполняющую пространст-! во между мембранами, корпус 11, выводы 12 приемника колебаний, выводы 13 источника колебаний, выводы

1ч подачи напряжения, питающего элек-, тромагнит, крышку 15 корпуса 11. Мембрана 9, контактирующая с источником ультразвуковых колебаний, образует полость 16 с сердечником электромагнита, которая соединена с окружающей искатель воздушной средой.-:

Искатель работает следующим образом.

Электрический сигнал через выводы

13 поступает на источник 1 и преобразуется им в ультразвуковые колебания, которые фокусируются на исследуемом объекте линзой, состояшей из магнитной жидкости 10, эластичных мембран 8 и 9 и корпуса 11. Отразившиеся от объекта колебания проходят линзу, возбуждают приемник 2, преобразуются в электрический сигнал и через вывод 12 поступают на выход . искателя.

При включении электромагнита путем подачи напряжения на выводы 14 магнитная жидкость втягивается в полость15, что приводит к прогибу эластичных мембран 8 и 9. Изменяя силу тока, протекающего через катушку электро" магнита, peryslHpyoT .степень изменения кривизны эластичной мембраны 8, т.е. изменяют Фокусное расстояние линзы в процессе работы без механического взаимного перемещения излучателя и приемника.

2 ф

Существенное отличие предлагаемого искателя от известных искателей состоит в электрическом управлении положением фокуса формируемых акустических колебаний вместо известного изменения фокусного расстояния путем механического перемещения пьезокерами. ческой пластины по оси излучателя, т.е, взаимного перемещения его приемника и излучателя.

Положительный эффект использования предлагаемого искателя заключается в повышении чувствительности и разрешающей способности путем электрического управления положением

Фокуса формируемых акустических колебаний и регулирование фокусного расстояния в зависимости от удале.ния искателя от исследуемого объекта. При этом эффективность применения искателя возрастает при исследовании объектов, расположенных на различных расстояниях от искателя, или в случае изменения этих расстояний в процессе исследойания.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический раздельно-совмещенный искатель, содержащий корпус с крышкой, расположенные в нем демпферы, акустически связанные с ними источник и приемник ультразвуковых колебаний, и размещенные меж" ду ними акустический и электрический экраны, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности искателя путем управления фокусировкой формируемых ультразвуковых колебаний, он снабжен управляющим электромагнитом, расположенным между демпферами и крышкой корпуса, эластичными мембранами, свя" занными с корпусом, одна из которых контактирует с источником и приемником ультразвуковых колебаний и образует полость с сердечником электромагнита, а пространство между мембранами заполнено магнитной жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Каневский И.Н. Фокусировка звуковых и. ультразвуковых волн.

N., "Наука", 1977, с. 327-329.

2. Авторское свидетельство СССР

N 599941, кл. G Ol N 29/04, 1976 (прототип).

934362

Составитель Б. Бычков

Редактор М. Голаковски Техред И. Гайду Корректор Г.Решетник

° °

Заказ 3926/39 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

Пьезоэлектрический раздельно-совмещенный искатель

Устройство для виброакустического контроля конструкций // 934359

Ультразвуковой катящийся искатель // 934358

Анализатор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу // 932397

Устройство для ультразвукового контроля труб // 932396

Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп // 932395

Регистратор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу // 932394

Раздельно-совмещенный преобразователь для ультразвукового контроля // 932393

Способ контроля качества многослойных изделий и устройство для его осуществления // 932392

Способ ультразвукового контроля материалов // 932391

Способ комплексного контроля качества сварных соединений // 2102740

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа // 2104519

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Устройство ультразвукового контроля материалов и изделий // 2106625

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Способ неразрушающего контроля трубопроводов // 2108569

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Способ контроля дефектности изделия // 2111485

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний

Способ измерения параметров затухания упругих волн // 2112235

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Малогабаритный акустический микроскоп // 2112969

Устройство для ультразвукового контроля изделий // 2112970

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Способ контроля качества строительных конструкций // 2114426

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей