ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭХО-МЕТОДОМ

Современные дефектоскопы комплектуют набором излучателей и приемников ультразвуковых волн. Они отличаются по ряду признаков:

· по способу контакта с изделием различают - контактные, щелевые, иммерсионные преобразователи;

· по направлению УЗ колебаний к поверхности изделия - прямые и наклонные;

· по способу соединения с дефектоскопом - раздельные (один элемент выполняет роль излучателя, другой - приемника), совмещенные (один и тот же элемент выполняет функции излучателя и приемника).

Наиболее широкое применение в ультразвуковой дефектоскопии получили контактные преобразователи. Конструкции основных типов преобразователей приведены на рисунке 4. Пьезопластина 1 в контактном прямом совмещенном пьезопреобразователе (рисунок 4, а) приклеена или прижата с одной стороны к демпферу 2, с другой - к протектору 3.

а) б) в)

Рисунок 4. Конструкция пьезопреобразователей:

а — прямого; б — наклонного; в — раздельно-совмещенного.

Пьезопластину, демпфер и протектор, склеенные между собой, называют вибратором. Вибратор размещен в корпусе 6. С помощью выводов 7 Пьезопластину соединяют с электронным блоком дефектоскопа. Контактная жидкость (смазочный материал) 4 обеспечивает передачу упругих колебаний ультразвуковой частоты преобразователя к контролируемому изделию 5 и наоборот.

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рисунок 4,б) для ввода ультразвуковых колебаний под углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти преобразователи предназначены для возбуждения в основном сдвиговых (поперечных) и поверхностных волн, а также продольных волн, наклонных к поверхности контролируемого объекта.

Вибратор контактных раздельно-совмещенных преобразователей (рисунок 26,в) состоит из двух призм 8 с приклеенными к ним пьезопластинами 1, которые разделены электроакустическим экраном 9. Он служит для предотвращения прямой передачи сигналов от излучающей пьезопластины, подключенной к генератору, к приемной пьезопластине, подключенной к усилителю электронного блока дефектоскопа.

Пьезопластина обычно имеет толщину, равную половине длины волны ультразвука в пьезоматериале на рабочей частоте. Противоположные поверхности пьезопластины покрыты металлическими (обычно серебряными) электродами для приложения электрического поля.

Демпфер служит для ослабления свободных колебаний пьезопластины, управления добротностью преобразователя и защиты пьезопластины от механических повреждений. Материал и форма демпфера должны обеспечивать достаточное затухание и отвод колебаний, излученных пьезопластиной в материал демпфера без возвращения их к пластине. Демпферы обычно изготавливают из искусственных смол (эпоксидных) с добавками порошковых наполнителей с высокой насыпной плотностью. Для уменьшения многократных отражений демпфер выполняют в виде конуса, либо тыльную поверхность демпфера выполняют непараллельной пьезопластине, либо в материал демпфера вводят рассеиватели.

Протектор служит для защиты пьезопластины от механических повреждений и воздействия иммерсионной или контактной жидкости, согласования материала пьезопластины с материалом контролируемого изделия или средой, улучшения акустического контакта при контроле контактным способом. Материал протектора должен обладать высокой износостойкостью и высокой скоростью звука, которая определяет необходимую его толщину. Для изготовления протекторов применяют кварц, сапфир, сталь, твердые сплавы, керамику, а также материалы на основе эпоксидных смол.

Призму изготовляют обычно из материала с небольшой скоростью звука (оргстекло, капролон, поликарбонат), что позволяет при небольших углах падения b получать углы преломления a до 90°.

Корпус служит для обеспечения прочности конструкции, а также для экранирования от электромагнитных помех.

Поиск по сайту: