раздельно-совмещенный широкозахватный ультразвуковой преобразователь

Формула изобретения

Раздельно-совмещенный широкозахватный ультразвуковой преобразователь, содержащий электрический и акустический экраны, электропроводные прокладки, акустически связанные с передающими и приемными пьезопластинами, расположенными на поверхностях призм-звукопроводов, отличающийся тем, что передающие пьезопластины расположены встык друг к другу, приемные пьезопластины расположены встык друг к другу, а размер пьезопластин выбран таким, чтобы мощность ультразвукового излучения по всей площади соответствующих пьезопластин была одинакова.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвукового контроля качества материалов.

Известен широкозахватный ультразвуковой преобразователь, содержащий передающую и приемную пьезопластины, размещенные на призмах-звукопроводах и разделяющий акустический экран.

Известен широкозахватный ультразвуковой преобразователь, в котором для увеличения ширины захвата в одном корпусе в шахматном порядке соединены три широкозахватных ультразвуковых преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности у изобретению является раздельно-совмещенный широкозахватный ультразвуковой преобразователь, содержащий призмы-звукопроводы, акустически связанные с ними передающие и приемные пьезопластины, расположенные в шахматном порядке, электрические и акустические экраны, соединенные проводом.

Недостатком этого преобразователя является неравномерность амплитудно-широтной характеристики, достигающей 2-3 дБ, что обусловлено применением относительно длинных пьезопластин.

Недостатком также является низкая механическая прочность длинных пьезопластин. От происходящих в процессе эксплуатации преобразователя ударов, резких изменений температуры, пьезопластины трескаются, и преобразователь перестает работать.

Неудачно расположение пьезопластин в шахматном порядке, что приводит к появлению неконтролирующих зон, когда преобразователь находится у кромки контролируемого изделия, особенно это сказывается при контроле на автоматических ультразвуковых установках.

Задача изобретения повышение качества и надежности ультразвукового контроля ультразвуковыми преобразователями путем выравнивания их амплитудно-широтной характеристики и более рационального размещения пьезопластин.

Поставленная задача достигается тем, что в раздельно-совмещенном широкозахватном ультразвуковом преобразователе, содержащем электрический и акустический экраны, электропроводные прокладки, акустически связанные с передающими и приемными пьезопластинами, расположенными на поверхности призм-звукопроводов, передающие пьезопластины расположены встык друг к другу, приемные пьезопластины расположены встык друг к другу, а размер пьезопластин выбран таким, чтобы мощность ультразвукового излучения по всей площади соответствующих пьезопластин была одинакова.

Расположение передающих пьезопластин встык друг к другу и приемных пьезопластин встык друг к другу исключает появление под рабочей поверхностью преобразователя неконтролируемых зон, которые появляются при шахматном размещении пьезопластин, и во время автоматического контроля краев поверхностей изделий возможен пропуск дефектов.

Выбор размера пьезопластин таким, чтобы мощность ультразвукового излучения по всей площади соответствующих пьезопластин была одинакова позволяет исключить максимумы излучения по краям и провалы посредине длины пьезопластины.

На фиг. 1-3 показан раздельно-совмещенный широкозахватный ультразвуковой преобразователь, на фиг.4 амплитудно-широтная характеристика.

Преобразователь содержит призмы-звукопроводы 1,2, нижние гибкие электропроводные пленки 3,4, набор передающих 5 и принимающих 6 пьезопластин, верхние гибкие электропроводные пленки 7, демпфер из микропористой резины 8, прижим 9, клеммную колодку 10, клеммы 11,12, провода 13,14,15,16, высокочастотные разъемы 17,18, электрический 19 и акустический 20,21 экраны.

Преобразователь работает следующим образом. Через провода верхней 7 и нижней 4 пленок подаются электрические импульсы на передающие пьезопластины 5, которые приходят в колебание.

Эти колебания через нижнюю пленку 4, призму 2 в виде ультразвука поступают в контролируемое изделие, в материале которого образуется равномерное по длине преобразователя акустическое поле /фиг.4/.

Ультразвук, достигнув дефекта, отражается и через призму 1, пленку 3 воспринимается приемными 6 пьезопластинами и преобразуется в электрические колебания, которые по верхней 7 и нижней 3 пленкам и проводам поступают на регистрирующее устройство /не показано/.

Применение передающих пьезопластин, расположенных встык друг к другу, такого размера, чтобы мощность ультразвукового излучения по всей площади соответствующих пьезопластин была одинакова, повышает эксплуатационные качества раздельно-совмещенного ультразвукового преобразователя и качество ультразвукового контроля за счет выравнивания амплитудно-широтной характеристики. Имеющиеся на амплитудно-широтной характеристике, фиг. 4, колебания не превышают 0,5 дБ.