Ультразвуковой преобразователь

Ультразвуковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относился к области неразрушающих средств и методов контроля и может быть использовано для контроля качества изделий и материалов . Целью изобретения является упрощение технологии изготовления за счет введения держателя 2. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента 3 в демпфер 5, ослаблены в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края 8 демпфера 5 обратно на пьезоэлемент 3, и волн, отраженных от . держателя 2, а также трансформации типов волн на границе демпфер - держатель . Пьезоэлемент 3 закреплен перпендикулярно боковой поверхности держателя 2, а его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину осиования держателя 2. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1273181

gQPe

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг, 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2982711/25-28 (22) 12.09.80 (46) 30.11.86. Бюл. Ф 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов Кишиневско

ro производственного объединения

"Волна 1 им. К. У. Черненко (72) Т.В.Димитров, Ф.И.Исаенко, М.Б.Гитис, В.А.Лобанов, В.А.Лончак и Б.Е.Пырков (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 172543, кл. G 01 N 29/04, 1965.

Авторское свидетельство СССР

У 518721, кл. G 01 N 29/04, 1974. (511 4 В 06 В I/06// G 01 N 29/04 (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области неразрушающих средств и методов контроля и может быть использовано для контроля качества изделий и материалов. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления за счет введения держателя 2. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента 3 в демпфер 5, ослаблены в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края 8 демпфера 5 обратно на пьезоэлемент 3, и волн, отраженных от держателя 2, а также трансформации типов волн на границе демпфер — держатель. Пьезоэлемент 3 закреплен перпендикулярно боковой поверхности держателя 2, а его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину основания держателя 2 °

1273181 где — длина волны ультразвука. в материале держателя;

n=1 — 4.

На фиг.1 показан ультразвуковой преобразователь; на фиг.2 — то же, вид в плане.

Преобразователь содержит корпус 1, держатель 2, пьезоэлемент 3, закрепленный на основании 4 держателя 2, звукогасящий демпфер 5, расположенный по обе сторонь! держателя, электричесие выводы 6, закрепленные в

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано для упьтразвукового контроля качества изделий и материалов. 5

Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент и демпфер, последний выполнен спирально свернутой гофрированной металлической ленты, пространство между которой заполнено демпфирующей массой, Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент, электрические выводы и секционированный демпфер 15 из звукогасящего материала. Волновое сопротивление секций демпфера регулируется друг от друга.

Недостатком известных преобразователей является сложность технологии изготовления.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления.

Указанная цепь достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещеннь1й в нем пьезоэлемент, электрические выводы и секционированный демпфер из звукогасящего материала, снабжен образующим секционированный демпфер плоским держателем, на одном из оснований которого закреплены электрические выводы, а на другом — пьезоэлемент, прикрепленный перпендикулярно к боковой поверхности держателя

35 и таким образом, что его акустическая ось лежи г в плоскости, проходящей через середину оснований держателя, волновое сопротивление которого

40 выбрано в несколько раз больше волнового сопротивления материала демпфера, а толщина выбрана кратной (2n + 1)

4 верхней части держателя, и пазы 7 для крепления его в корпусе 1. Пьезоэлемент 3 прикреплен перпендикулярно боковой поверхности держателя 2, а

его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину основания держателя. Волновое сопротивление материала держателя выбрано не менее, чем в 2,5 раза большим волнового сопротивления звукогасящего демпфера, который представляет из себя заливочную массу на основе эпоксидного компаунда. Толщина держателя выбрана из расчета исключения возбуждения в ней волн Лэмба, т.е. из расчета

d =- (2п+ 1)

4 где d — толщина держателя n = 1 — 4.

Рассчитанная таким образом толщина держателя позволяет выбрать необходимую площадку для крепления пьезоэлемента при условии акустической непрозрачности для ультразвуковых колебаний, измеряемых с нерабочей поверхности пьезоэлемента.

Позицией 8 обозначен верхний край демпфера 5.

Преобразователь работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, излученные рабочей поверхностью пьезоэлемента 3, вводятся в иэделие и распространяются в нем. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента в демпфер 5, значительно ослаблены в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края. 8 демпфера 5 обратно на пьезоэлемент и волн, отраженных от держателя 2, а также трансформации типов волн на границе демпфер — держатель.

Максимальное ослабление колебаний при этом будет тогда, когда акустическая ось пьезоэлемента 3 лежит в плоскости, проходящей через середину оснований держателя 2, т ° е. когда держатель расположен посередине пьезоэлемента и делит его на две симметричные части. Отношение сигнал — шум преобразователя при этом увеличивается.

Таким образом, наличие держателя в предлагаемом устройстве позволяет не только упростить технологию его изготовления, но и понизить амплитуду паразитных колебаний.

1273181

Формула изобретения

Составитель Н.Слюсаренко

Техред М.gоданич

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Горват

Заказ 6370/9

Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ультразвуковой преобразователь

) содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент, электрические выводы и 5 секционированный демпфер из зчукогасящего материала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, он снабжен образующим секционированный демп- 1О фер плоским держателем, на одном из оснований которого закреплены электвические выводы, а на другом — пьезоэлемент, прикрепленный перпендикулярно к боковой поверхности держателя и таким образом, что его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину основания держателя, волновое сопротивление которого выбрано в несколько раз больше волнового сопротивления материала демпфера, а толщина выбрана кратной

h (2п + 1) †вЂ, где Д вЂ” длина волны

4 ультразвука в материале держателя;

n=1-4.