Устройство для возбуждения пьезопреобразователей

Устройство для возбуждения пьезопреобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразругаающему контролю и может быть ис г : V / / пользовано в ультразвуковых дефектйскопах, измерителях скорости ультразвука и т.п. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет использования низковольтных источников питания совместна с индуктивностью и ЭДС самоиндукции для возбуткдения пьезоэлемента. Устройство для возбуждения пьезопреобразователя содержит индуктивность , включенную между блокинггенератором и источником пи-тания, что позволяет получить высоковольтный импульс с ЭДС самоиндукции для возбуждения пьезопреобразователя, в несколько десятков раз превьтающий напряжение источника питания. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (111 (594 (01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Г" /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относутся к неразрушающему контролю и может быть ис(2! ) 3805043/ 25-28 (22) 13.09.84 (46) 23.04.86.Бюл.Ф 15 (72) С.В.Илюшин и П.А.Панов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. — M.

Машиностроение, 1981, с.97.

Илюшин С.В. и др. Ультразвуковой импульсный дефектоскоп ° / В сб..

Вопросы судостроения, 1977, вып.14. с.83-87; польэовано в ультразвуковых дефект6скопах, измерителях скорости ультразвука и т.п. Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет использования низковольтных источников питания совместно с индуктивностью и ЭДС самоиндукции для возбуждения пьезоэлемента. Устройство для возбуждения пьеэопреобразователя содержит индуктивность, включенную между блокинггенератором и источником питания, что позволяет получить высоковольтный импульс с ЭДС самоиндукции для возбуждения пьеэопреобразователя, в несколько десятков pas превьппающий напряжение источника питания. 1 ил.!

2 ет ток,!, в электрическое поле емкости С пьезопреобразователя:

113 С U т,3 = 1.1 3,3 = --- 3,3 ь ь 2 2

U = З -- =3P

13! С где !

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть применено в ультразвуковых дефектоскопах, измерителях скорости ультразвука и т.п.

Цель изобретения -расширение функциональных возможностей эа счет использования низковольтных источников питания совместно с индуктивностью и ЭДС самоиндукции для возбуждения пьезоэлемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема ус r ройства.

Транзистор VT блокинг-трансформатор Тр, конденсатор Cl диод 132 и сопротивление Rl образуют блокинг генератор в режиме автогенерации.

Индуктивность L включена последовательно с блокинг-генератором и источником питания U, задемпфирована цепочкой R2-Dl а источник питания зашунтирован емкостью С2. Пьезопреобразователь П включен либо параллельно транзистору блокинг-генераг тора, либо в положении П параллельно индуктивности !..

Во время генерации импульса блокинг-генератором ток через индуктивность L нарастает до значения:, которое зависит от длительности импульса блокинг-генератора и сопротивления цепи L-Tp-VT.Транзистор блокинг-генератора является здесь ключом, который по окончании импульса закрывается, прерывая ток через индуктивность. Этот м<эмент является основным в работе. схемы.

От того, насколько быстро закроется транзистор, зависит амплитуда импульса возбуждения на пьезопреобразователе, а также крутизна переднего фронта этого импульса. Поэтому в качестве ключевого транзистора необходимо ставить такой, который выдерживает максимальный необходимый ток, является высокочастотным, обеспечивает быстродействие, а также выдерживает высокое напряжение, до которого заряжается пьезопреобразователь во время заряда от ЭДС самоиндукции, возникающей при прерывании тока через индуктивность. При этом величина напряжения, до которого заряжается пьезопреобразователь, определяется из условия перехода энергии магнитного поля индуктивности L, по которой в момент разрыва прбтека— характеристическое сопротивление контура, образованного индуктивностью и емкостью цепи, по которой происходит заряд емкости, Ом. !

Ток в цепи в момент разрыва достигает своего максимального значения, определяемого напряжением источника питания и активным сопротивлением

3 цепи индуктивность-коллекторная об20 мотка блокинг-трансформатора — коллекторнъй переход транзистора, при этом транзистор находится в насыщении.Это сопротивление может быть сделано небольшим для обеспечения максимально возможного через транзистор тока. Отсюда следует, что напряжение U на пьезопреобразователе больше напряжения источника питания U во столько раз, во сколько характеристическое сопротивление р

ЗО больше активного сопротивления цепи тока через индуктивность.

Для частот, используемых в ультразвуковой технике и обычных значений емкости пьезопреобразователей, это отношение может быть достигнутб в несколько сот раз.

При использовании предлагаемого устройства не требуется высоко— вольтный источник пи ания или пре4О обраэователь напряжения, легко получается расчетное значение амплитуды возбуждения.

Предлагаемое устройство одновременно является и синхронизатором, 45 поскольку блокинг-генератор работает в автоколебательном режиме.

Если же необходима внешняя синхронизация, то используют схему блокинггенератора с внешней синхронизацией, запуская его по базе синхроимпульсами, В результате возбуждение пьезо преобразователя производится импульсом длительностью в полпериода.

Предлагаемые демпфирующие элементы Dl,R2 улучшают форму импульса, уничтожая хвост, при этом R 2 должно равняться половине характеристического сопротивления. Включение пьезо

Г2

Составитель Л.Иванов-Шиц

Редактор И.Дербак Техред H.Ïîïîâè÷ Корректор Л Латай

Заказ 2122/40 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул.Проектная,4 преобразователя, показанное пунктиром, меняет полярность импульса возбуждения по отношению к верхней по чертежу обкладке °

Формула и з обретения

Устройство для возбуждения пьезопреобразователей, содержащее источl 226280 4 ник питания и блокинг-генератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, оно снабжено индуктивностью, включенной между источником питания и блокинггенератором,