Ультразвуковой преобразователь

Ультразвуковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержаигий корпус, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину и протектор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, отноше«ие пьезопластины к ее диаметру .выбрано в пределах 0,65-0,8,, а толщина протектора - в пределах 0,01-0,023 Л, где, Л - длина продольной ультрпзруковой волны в материале протекторя на основной резонансной частоте радиальных колебаний пьезопластины. (Л С x

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3151) G 01 Н 29/04

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 2997339/25-28 (22) 27. 10.80 (46) 07.12.84 Бюл. У 45 (72) С.А.Филимонов, Г.Ф.Пащенко, Д.Н.Сирота и Н.А.Глухов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов Кишиневского производственного объединения "Волна" (53) 620. 179. 16(088,8)

:(56) 1. "Дефектоскопия", 1974, Ф 6, с. 56-,69.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2414260, кл. G 01 0 29/64, 1976.

„.ЯЦ„„1ll2 l59 А (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий корпус, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину и протектор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с .целью повышения чувствительности и точности измерения, отношение толщины пьезопластины к ее диаметру .выбрано в пределах 0,65-0,8,, а толщина протектора — в пределах 0,01-0,025 h где h — длина продольной ультразвуковой волны в материале протектора на основной резонансной частоте радиальных колебаний пьеэопластины.

I 1128159 3

Изобретение относится к неразрушавщему контролю качества изделий и может быть использовано для контроля прочности клеевых соединений.

Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий дисковую аксиально поляризованную пьезопластицу, протектор и корпус (1 J.

Недостатками этого преобразователя являются низкая чувствительность 1О и точность контроля, обусловленная размерами пьеэопластины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой преобразователь, содержа- 15 щий корпус, размещенные в нем дисковую аксиально, поляризованную пьезо" пластину и протектор (2 ). Недостатками известного преобразователя являются низкая чувствитель- 20 ность и точность измерения, обусловленные отношением толщины к диаметру пьеэопластины и толку ной протектора.

Целью изобретения является повыше- ние чувствительности и точности изме- у рения.

Эта цель достигается тем, что в ультразвуковом преобразователе, со" держащем корпус, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину и протектор, отношение толщины пьеэопластин к ее диаметру выбрано в пределах 0,65-0,8, а тол-; щина протектора — в пределах 0,01=

0,0253, где il . — длина продольной ультразвуковой волны в материале протектора на основной резонансной частоте радиальных колебаний пьеэо- пластины., На фиг. 1 изображен ультраэвуко- 40 вой преобразователь, общий вид;,на иг. 2 — зависимость отношения F ff от где F — основная резонансная

0 частота радиальных колебаний пьезопластины, и — основная резонансная 4> частота радиальных колебаний пьезопластины, толщиной которой можно пренебречь; Н вЂ” толщина пьезопласти"

;ны;  — диаметр пьеэопластины, 1 толщина нагружавшего слоя. 50 ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину 2 и протектор 3 . Сплошные линии 4 и 5 отражают связь между 55 относительной основной резонансной частотой E/f радиальных колебаний гьеэопластииы и относительной толщи лойя/D льезопластияы при отс JJT(.Tâèè нагружающего слоя (Р=О), Линия 4 построена дпа пьезокерамики типа титаната бария, а линия 5 — для пьезокерамики типа ЦТС.

Система координат для линии 4 смещена вправо вдоль оси абсцисс. Штриховые линии отражают связь между относительной резонансной частотой радиальных колебаний пьеэопластины и относительной суммарной толщиной н+е пьеэопластины и слоя при раэлич-.

Р ных фиксированнык Н/D: О,З;. 0,4,..., 1,0 и переменной относительной тол" овине 3/3 нагружающеro слоя.

В зависимости от состава пьезокерамнки и относительных размеров пьеэопластин штриховые линии имеют раэличные наклон, форму и проекции на ось абсцисс. Предпочтительной формой штриховой линии является прямая, характеризующая линейную зависимость.

Наклон штриховых линий влияет на чувствительность прибора. И ксималь-. ный наклон штриховой линии при про-, чих равных условиях соответствует максимальной разрешающей способности.

Проекция штриховой линии на ось абсцисс характеризует диапазон относительных,толщин контролируемого слоя при использовании пьезопластины с определенным значением отношения

Н/9 . Большая лроекцйя соответствует более широкому диапазону относительных толщин контролируемого нагружающего слоя, При совмещении этих условий выбирается оптимальное значение

Н/ф пьеэопластины, которое соответствует максимальному наклону и длине прямолинейного участка и проекции на ось абсцисс штриховой линии, Это соответствует середине прямолинейного участка сплошной кривой (в точке перегиба А и Б). С учетом технологического разброса характеристик пьезокерамики и ее состава оптимальное значение отношения Н/9 пьеэопластины находится в пределах 0,65-0,8., Протектор является элементом крепления пьезопластины к корпусу и защищает ее от истирания. Толщина протектора выбирается с.учетом обеспечения возможности контроля иэделий в определенном диапазоне толщины, получения однозначности отсчета и надеж-ности ультразвукового преобразователя. Относительная толщина в зависимости от материала выбирается в пре3 128159. 4 делах 0,01-0,025 длины продольной волны ния прочности клеевых соединепйй яа в нем на основной резонансной частоте счет увеличения разрешающей способрадиальных колебаний пьезопластины ности и обеспечения постоянства добИзобретение позволяет повысить ротности ультра звукового преобразочувствйтельность и точность измере- . g ватепя °

7о

1Ю

О, ОФ ОЮ O8 Se 18 /4 16 18 р

О ОГ дФ 0.б 48 f,ä /Г 1Ю

Фи . 2

ВЯИИПИ Заказ 9021/32 Тираа В22 П<ЧРжсйое

Фапвал ШШ "Патами" ° г. Уагород, уа.йроазлмйа,4