Раздельно-совмещенный пьезопреобразователь для ультразвуковой дефектоскопии

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Коновалов Георгий Евменьевич Гиль Николай Николаевич Майоров Александр Леонидович Парадинец Валерий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Раздельно-совмещенный пьезопреобразователь для ультразвуковой дефектоскопии,содержащий корпус и расположенные в нем два акустических датчика, разделенные акустическим экраном, отличающийся тем, что один из акустических датчиков является датчиком продольных волны, а второй выполнен в виде датчика головных волн.(56) 1. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля / Под ред. И.Н. Ермолова. - М. Машиностроение, 1986. - С. 227. 2. Методы акустического контроля металлов / Под ред. Н.П. Алешина. - М. Машиностроение, 1989. - С. 152. 3. Неразрушающий контроль Справочник. Т. 3. / Под ред. В.В. Клюева. - М. Машиностроение, 2004. - С. 157. Фиг. 1 Полезная модель относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использована для ультразвуковой дефектоскопии изделий и акустических измерений. 46452008.08.30 Известны раздельно-совмещенные пьезопреобразователи для ультразвуковой дефектоскопии 1, 2, содержащие корпус, расположенные в нем два акустических датчика и установленный между ними акустический экран. Недостатком известного пьезопреобразователя является то, что он не может выявлять дефекты в биметаллических соединениях,плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали (например, сварка трением). Наиболее близким по технической сущности к настоящей полезной модели является раздельно-совмещенный пьезопреобразователь для ультразвуковой дефектоскопии 3,содержащий корпус, расположенные в нем два акустических датчика и установленный между ними акустический экран. Недостатком известного пьезопреобразователя является то, что он не может выявлять дефекты в биметаллических соединениях, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали (например, сварка трением). Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что для решения технической задачи расширения функциональных возможностей (выявление дефектов в биметаллических соединениях, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали, например сварка трением), в раздельно-совмещенном пьезопреобразователе для ультразвуковой дефектоскопии, содержащем корпус, расположенные в нем два акустических датчика, разделенные акустическим экраном, один из датчиков (приемник) является датчиком продольных волн, а второй (излучатель) выполнен в виде датчика головных волн. Использование в одном раздельно-совмещенном пьезопреобразователе датчика (излучателя) головных волн и датчика (приемника) продольных волн позволяет выявлять дефекты в биметаллических соединениях, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали, по величине ослабления акустического сигнала. То есть достигается технический результат - расширение функциональных возможностей ультразвуковой дефектоскопии, что позволяет выявлять дефекты в биметаллических соединениях, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали. На фиг. 1 представлен вид в разрезе заявляемой полезной модели. На фиг. 2 поясняется принцип работы заявляемой полезной модели. В корпусе 1 (фиг. 1) расположен ультразвуковой датчик (излучатель) головной волны 2, состоящий из пьезоэлемента 3, с внутренней стороны которого приклеен демпфер 4, а с наружной - звукопровод 5, и датчик продольной волны (приемник) 6, состоящий из пьезоэлемента 7, с внутренней стороны которого приклеен демпфер 8, а с наружной - звукопровод 9. Акустические датчики 2 и 6 отделены друг от друга акустическим экраном 9, а наружные поверхности звукопроводов 5 и 9 выходят на рабочую поверхность 10 раздельносовмещенного пьезопреобразователя. Во время неразрушающего ультразвукового контроля соединений, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали (например, соединения,полученного сваркой трением) (фиг. 2) корпус раздельно-совмещенного пьезопреобразователя 1 притирается на смазанную контактной жидкостью 11 поверхность контролируемой детали 12 таким образом, что плоскость акустического экрана 9 совпадает с плоскостью контролируемого биметаллического соединения 13 контролируемой детали 12. Датчик головной волны 2 излучает ультразвуковые импульсы, которые попадают через контактную жидкость 11 в контролируемую деталь 12 и формируют в ней головную волну 14. Проходя через плоскую границу биметаллического соединения 13, головная волна 14 трансформируется в продольную волну 15, которая падает на поверхность контролируемой детали 12 с противоположной от плоскости биметаллического соединения 13 стороны и, через контактную жидкость 11, на датчик продольной волны 6, который преобразует акустический сигнал в электрический. 2 46452008.08.30 Демпферы 4 и 8 (фиг. 1) уменьшают длительность акустического импульса. Акустический экран 9 предотвращает попадание на приемный акустический датчик 6 акустической помехи, которая может распространятся от излучающего датчика 2 к приемному 6 путем переотражения между поверхностью контролируемой детали 12 и рабочей поверхностью раздельно-совмещенного пьезопреобразователя 10. Таким образом, реализуется теневой метод ультразвукового контроля биметаллических соединений, плоскость которых расположена перпендикулярно к наружной поверхности детали (например, соединения, полученного сваркой трением или сплавлением). О величине дефекта соединения судят по уменьшению амплитуды принятого акустического сигнала (теневой метод ультразвуковой дефектоскопии). Использование в качестве приемного и излучающего датчиков, рассчитанных на различные моды колебаний, связано с трансформацией моды колебаний при прохождении плоской границы биметаллического соединения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3