Устройство для измерения параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ КОНТАКТНЫХ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский государственный институт метрологии(72) Авторы Добров Александр Анатольевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский государственный институт метрологии(57) Устройство для измерения параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей, включающее линейку, на которую нанесена линейная шкала, отсчетный узел, содержащий рамку, имеющую нониус и стрелку-упор, перемещающуюся по направляющим в рамке, образец акустической нагрузки, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит каркас с поперечной связью и двумя стойками, два винта с приводными колесами, каждый из которых имеет правую и левую резьбу, и при этом винты нежестко закреплены в стойках каркаса с возможностью вращения вокруг своих осей при помощи приводных колес, две направляющие, жестко закрепленные в стойках каркаса, два держателя, на каждом из которых закреплена линейка, центрирующиеся посредством одного из винтов с приводным колесом, два зажима, центрирующиеся при помощи другого винта с приводным колесом, причем держатели и зажимы центрируются симметрично центров винтов.(56) 1. ГОСТ 14782. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. 2.1305595 А 1. Устройство для измерения параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей, (22) 24.12.85, (46) 23.04.87 // Бюл.15. Предлагаемое техническое решение относится к области ультразвукового контроля и может быть использовано для определения совместно с образцами акустических нагрузок,диаграммы направленности электроакустических преобразователей, имеющих плоскую и притертую рабочую поверхность призмы. Известно устройство, образец акустической нагрузки СО-2 А 1. Устройство представляет собой брусок с плоскопараллельными гранями, с выполненным в его теле искусственным отражателем в виде сквозного цилиндрического отверстия, и накладной шкалы значений угла ввода, где нуль шкалы совпадает с осью, проходящей через центр отверстия диаметром 6 мм перпендикулярно к рабочим поверхностям образца акустической нагрузки. Положение электроакустического преобразователя фиксируется на образце акустической нагрузки, в котором эхосигнал на экране дефектоскопа имеет максимальное значение от отражателя диаметром 6 мм, и считывается значение угла ввода по шкале. Недостатком данного устройства является невозможность использования накладной шкалы с образцами акустических нагрузок, геометрические параметры которых отличны от параметров, указанных в ГОСТ 14782 (в частности с образцом акустической нагрузки,имеющей радиус кривизны рабочей поверхности, совпадающий с радиусом притертой поверхности электроакустического преобразователя), приводящая к отсутствию универсальности применения накладной шкалы, а также большая дискретность, нелинейность угловой шкалы и низкое качество акустического контакта, приводящие к увеличению погрешности измерений. Наиболее близким к данному техническому решению (прототип) является устройство для измерений параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей 2. Устройство состоит из линейки, на которую нанесена линейная шкала, отсчетного узла, включающего в себя рамку, имеющую нониус, и стрелку-упор,перемещающуюся по направляющим в рамке, и служащие для определения положения электроакустического преобразователя на акустической нагрузке, основания, на котором закреплена линейка, необходимого для установки акустической нагрузки, штифта и фиксатора для фиксации линейки и основания относительно образца акустической нагрузки,образца акустической нагрузки, представляющего собой брусок с плоскопараллельными гранями, с выполненными в его теле, по крайней мере двумя искусственными отражателями в виде сквозных цилиндрических отверстий одинакового диаметра, где центры отверстий лежат на оси, перпендикулярной рабочим поверхностям образца акустической нагрузки. С помощью линейки и отсчетного узла фиксируются положения электроакустического преобразователя на акустической нагрузке, в котором эхосигналы на экране дефектоскопа имеют максимальное значение от отражателей, и рассчитывается значение угла ввода. Ширина основного и боковых лепестков диаграммы направленности определяется по графику зависимости амплитуды эхосигнала от расстояния до отражателя. Недостатком данного устройства является отсутствие универсальности применения,обусловленной тем, что геометрические параметры образца акустической нагрузки совместимы только с геометрическими параметрами основания, а также низкое качество акустического контакта, приводящее к увеличению погрешности измерений. 2 37952007.08.30 Задачей предлагаемого технического решения является создание универсального устройства для измерений параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей, имеющих как плоскую, так и притертую рабочую поверхность, где в качестве образцов акустической нагрузки используются акустические нагрузки с различными геометрическими параметрами, а также уменьшается погрешность измерений за счет качественного акустического контакта. Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей включает линейку, на которую нанесена линейная шкала, отсчетный узел, содержащий рамку,имеющую нониус и стрелку-упор, перемещающуюся по направляющим в рамке, образец акустической нагрузки согласно полезной модели дополнительно содержит каркас,включающий в себя поперечную связь каркаса и две стойки каркаса, два винта с приводными колесами, каждый из которых имеет правую и левую резьбу, и где винты нежестко закреплены в стойках каркаса с возможностью вращения вокруг своих осей при помощи приводных колес, две направляющие, жестко закрепленные в стойках каркаса, два держателя, на каждом из которых закреплена линейка, центрирующиеся посредством одного из винтов с приводным колесом, два зажима, центрирующиеся при помощи другого винта с приводным колесом, причем держатели и зажимы центрируются симметрично центров винтов. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется общей схемой устройства. Устройство для измерения параметров диаграммы направленности контактных электроакустических преобразователей состоит из каркаса, включающего в себя поперечную связь каркаса 1 и две стойки каркаса 2, двух винтов 3 и 4 (каждый из которых имеет правую и левую резьбу) с приводными колесами 5 и 6, и где винты закреплены в стойках каркаса 2 с возможностью вращения вокруг своих осей с помощью приводных колес 5 и 6, двух направляющих 7 и 8, жестко закрепленных в стойках каркаса 2, двух держателей 9, на которых жестко закреплены линейки 10, двух линеек 10, имеющих линейные шкалы (на схеме не показаны), отсчетного узла, включающего в себя рамку 11 с нониусом(на схеме не показан) и стрелку-упор 12, перемещающуюся по направляющим (на схеме не показаны) в рамке 11, двух зажимов 13, образца акустической нагрузки (на схеме не показан). В зависимости от ширины электроакустического преобразователя с помощью вращения приводного колеса 5 с винтом 3, имеющим правую и левую резьбу, центрируются держатели 9 (так как держатели 9 имеют отверстия, на схеме не показаны, один с внутренней правой резьбой, а другой с внутренней левой резьбой, то при вращении приводного колеса 5 держатели 9 перемещаются по резьбе винта 3 симметрично относительно его центра), и тем самым устанавливается необходимое расстояние между линейками 10,закрепленными на держателях 9, причем движение держателей 9 осуществляется по направляющей 7, жестко закрепленной в стойках каркаса 2. Каркас и линейки 10 устанавливаются линейками 10 на рабочую поверхность образца акустической нагрузки, а поперечная связь каркаса 1 придвигается до упора к торцевой грани образца акустической нагрузки. С помощью вращения приводного колеса 6 с винтом 4, имеющим правую и левую резьбу, центрируются зажимы 13 (так как зажимы 13 имеют отверстия, на схеме не показаны, один с внутренней правой резьбой, а другой с внутренней левой резьбой, то при вращении приводного колеса 6 зажимы 13 перемещаются по резьбе винта 4 симметрично относительно его центра), и тем самым зажимы 13 жестко фиксируются на боковых гранях образца акустической нагрузки (образец акустической нагрузки может иметь различные геометрические параметры), причем движение зажимов 13 осуществляется по направляющей 8, жестко закрепленной в стойках каркаса 2. Затем наносится контактная жидкость на рабочую поверхность образца акустической нагрузки (непосредственный контакт линеек 10 и рабочей поверхности образца акустической нагрузки препятствует 3 37952007.08.30 растеканию контактной жидкости). С помощью линейки 10, рамки 11 с нониусом и стрелки-упора 12 фиксируются положения контактного электроакустического преобразователя на образце акустической нагрузки, в которых эхосигналы на экране дефектоскопа имеют максимальное значение от отражателей, и рассчитывается значение угла ввода. Ширина основного и боковых лепестков диаграммы направленности определяется по графику зависимости амплитуды эхосигнала от расстояния до отражателя. Использование предложенной полезной модели позволит сделать устройство универсальным и уменьшить погрешность измерений за счет включения в устройство дополнительных элементов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4