SU1569699A1

SU1569699A1 - Ultrasonic separate matched transducer

Info

Publication number: SU1569699A1
Application number: SU884389511A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Кузнецов; Эдуард Петрович Иванов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4725
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1990-06-07

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю. Целью изобретени вл етс повышение производительности контрол за счет выравнивани амплитудно-глубинной характеристики. Излученные пьезоэлементом 4 ультразвуковые колебани распростран ютс по волноводам 9, 10, 11 акустической призмы 2, при этом ультразвуковые колебани в волноводе 10 затухают сильнее, поскольку волновод 10 выполнен из материала, коэффициент затухани ультразвуковых колебаний в котором больше, чем в материалах волноводов 9 и 11. Таким образом происходит выравнивание амплитуд ультразвуковых колебаний по сечению акустического луча. Аналогичным образом работает приемна часть преобразовател , состо ща из акустической призмы 3, образованной волноводами 12, 13 и 14, и пьезоэлемента 5. Таким образом достигаетс выравнивание амплитудно-глубинной характеристики преобразовател . 2 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to non-destructive testing. The aim of the invention is to improve the monitoring performance by equalizing the amplitude-depth characteristic. The ultrasonic vibrations emitted by the piezoelectric element 4 propagate through the waveguides 9, 10, 11 of the acoustic prism 2, and the ultrasonic vibrations in the waveguide 10 are more attenuated because the waveguide 10 is made of a material whose attenuation coefficient of ultrasonic vibrations is greater than that of the waveguides 9 and 11 Thus, the amplitudes of the ultrasonic oscillations are equalized over the cross section of the acoustic beam. Similarly, the receiving part of the transducer, consisting of the acoustic prism 3 formed by waveguides 12, 13 and 14, and piezoelectric element 5, operates. Thus, the amplitude-depth characteristic of the transducer is equalized. 2 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле.The invention relates to non-destructive testing and can be used with ultrasound testing.

Целью изобретения является повы- $ шение производительности контроля за счет выравнивания амплитудно-глубинной характеристики преобразователя.The aim of the invention is to increase the control performance by leveling the amplitude-depth characteristics of the converter.

На чертеже изображен ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразо- jg ватель.The drawing shows an ultrasonic separately combined transducer jg converter.

Преобразоватеть содержит корпус 1, акустические призмы 2 и 3, закрепленные на них пьезоэлементы 4 и 5, акустический и эмитрический экраны 6 и 7,15 заполнитель 8. Призмы 2 и 3 выполнены в виде набора акустических волноводов 9-14. Значение коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах волноводов 10 и 13 выбра- рО но большим, чем в материалах волноводов -9, 11, 12 и 14, а скорости распространения ультразвуковых колебаний во всех волноводах одинаковы. ,The converter comprises a housing 1, acoustic prisms 2 and 3, piezoelectric elements 4 and 5 fixed to them, acoustic and emitter screens 6 and 7.15, aggregate 8. Prisms 2 and 3 are made in the form of a set of acoustic waveguides 9-14. The value of the attenuation coefficient of ultrasonic vibrations in the materials of waveguides 10 and 13 was chosen to be larger than in the materials of waveguides -9, 11, 12, and 14, and the propagation velocity of ultrasonic vibrations in all waveguides is the same. ,

Ультразвуковой раздельно-совме- 25 щенный преобразователь работает следующим образом.Ultrasonic separately-combined transducer operates as follows.

Ультразвуковые колебания, излученные пьезоэлементом 4, распространяются по волноводам 9-11 акустической jg призыы 2 и вводятся в контролируемое изделие (не показано). При этом наиболее интенсивные колебания, возбужденные центральной областью пьезоэлемента 4, в призме 2 затухают силь- 35 нее, чем менее интенсивные колебания, возбужденные периферийной областью пьезоэлемента 4. Этим достигается вы равнивание интенсивности ультразвуковых колебаний, введенных в контро- дд лируемое изделие, по сечению ультразвукового луча. Ультразвуковые колебания, отраженные от дефекта вблизи поверхности изделия или располож-енного на глубине минимальной чувст- 45 вительности преобразователя поступают на волноводы 12 и 14 акустической призмы 3 и достигают пъезоэлемента 5. Ультразвуковые колебания, отраженные от дефекта в середине ультразвукового луча, поступают на волновод 13 призмы 3 и достигают пьезоэлемента 5. В результате, все ультразвуковые колебания, поступившие на пьезоэлемент 5, оказываются равными по амплитуде, чем и достигается вы равнивание амплитудно-глубинной характеристики преобразователя.Ultrasonic vibrations emitted by the piezoelectric element 4 propagate along the waveguides 9-11 of the acoustic jg prizes 2 and are introduced into the controlled product (not shown). In this case, the most intense vibrations excited by the central region of the piezoelectric element 4 in the prism 2 attenuate more strongly than the less intense vibrations excited by the peripheral region of the piezoelectric element 4. This makes it possible to equalize the intensity of ultrasonic vibrations introduced into the controlled product over the cross section ultrasound beam. Ultrasonic vibrations reflected from a defect near the surface of the product or a transducer located at a depth of minimum sensitivity 45 are applied to the waveguides 12 and 14 of the acoustic prism 3 and reach the piezoelectric element 5. Ultrasonic vibrations reflected from the defect in the middle of the ultrasonic beam arrive at the waveguide 13 prisms 3 and reach the piezoelectric element 5. As a result, all ultrasonic vibrations received at the piezoelectric element 5 are equal in amplitude, which is achieved by equalizing the amplitude-depth akteristiki converter.

Призмы преобразователя могут быть также выполнены в виде цилиндров, причем в этом случае акустические волноводы будут иметь форму центрального цилиндра, а остальные - полых концентрично расположенных цилиндров. Преобразователь с такими призмами работает таким же образом, однако он более технологичен в изготовлении.The prisms of the transducer can also be made in the form of cylinders, in which case the acoustic waveguides will be in the form of a central cylinder, and the rest will be hollow concentric cylinders. A converter with such prisms works in the same way, but it is more technologically advanced to manufacture.

Для получения более равномерной амплитудно-глубинной характеристики преобразователя число волноводов в акустических призмах может быть увеличено.To obtain a more uniform amplitude-depth characteristics of the transducer, the number of waveguides in acoustic prisms can be increased.

При контроле изделий ультразвуковым раздельно-совмещенным преобразователем могут быть сразу получены сведения о наличии (или отсутствии) дефектов, имеющих минимальную учитываемую площадь, что повышет его производительность.When monitoring products with an ultrasonic separately combined transducer, information about the presence (or absence) of defects having a minimum area to be taken into account can be immediately obtained, which will increase its productivity.

Claims

Claim

1. Ultrasonic separately-combined transducer containing a housing, acoustic prisms placed in it, piezoelectric elements fixed on them, acoustic and electric screens and a filler, characterized in that, in order to increase the control performance by aligning the amplitude depth characteristics, each prism is made in the form of a set of acoustic waveguides adjacent to the end surfaces of the piezoelectric elements and made of materials with the same propagation velocity and different values to attenuation coefficients therein ultrasonic vibrations.

2. The transducer according to claim 1, characterized in that the waveguides adjacent to the central part of the piezoelectric elements are made of a material with a large value of the attenuation coefficient of ultrasonic vibrations.

3. The transducer according to claims 1 and 2, characterized in that the waveguide adjacent to the central part of the piezoelectric element is made in the form of a continuous cylinder, and the remaining waveguides - in the form of concentrically arranged hollow cylinders. .