Ультразвуковой широкополосный пьезопреобразователь
Патент 592047
Авторы
Ультразвуковой широкополосный пьезопреобразователь
Иллюстрации
Реферат
и се с Ою я А5т
,АХЕН т СКА% и и е"тиФ
Союз Советских.Социалистическин! несттублик (ii592047 (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26.02.74 (2! ) 1999700/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
2 (5!) М, Кл
В 06 В 1/06
Cj 01 Ц 29/04
Государственный намнтнт
Совета Мнннстров СИР
llO +lllBM N305p979HHN ннтнрытнй (43) Опубликовано 25.10.78.Бюллетень №39 (53) УДК 534.232 (088,8) (45) Дата опу ликования описания 11.08.78
А, Х, Вопилкин, И. Н, Ермолов, В, И. Иванов, В, И. Рыжов-Никонов, В. И. Рык и В. В. Рахманов (72) Авторы изобретения
Бентральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (7!) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ШИРОКОПОЛОСЫЙ
ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области ультразвуковой измерительной техники и может быть использовано в ультразвуковой спектральной дефектоскопии для определения характера дефектов.
Известен ультразвуковой широкополосный пьезопреобразователь переменной голщины, выполненный в вице тела вра» щения с одной плоской торцовой поверхностью
Бель изобретения » получение часто"вной характеристики преобразования, возрастающей пропорционально квадрату частоты в рабочем диапазоне частот. фто достигается тем, что профиль поверхности, противоположный плоской торцовой поверхности, выполнен согласно зависим ости
И=с-op (1) где тт - текущая толщина пьезопреобразователя;
P — текущая радиальная координата пьезопреобраэователя;
О,C .— постоянные, определяем ые рабочим диа зоном частот пьезопреобразователя.
Такое отличие позволяет скомпенсировать повышенное частотно-зависимое затухание в материале контролируемого изделия, например в меди.
На фиг. 1 показана заданная частотная характеристика преобразования, возрастающая пропорционально квадрату частоты B диацаэоне частот от нижней гра: ничной частоты 3 Н до верхней граничной частоты, рабочего диапазона частот пьеэопреобразователя; на фиг. 2: пьезопреобразователь, имеющий частотную характеристику, возрастающую пропорционально квадрату частоты.
Пьезопреобраэователь содержит пьезоэлемент 1 и электроды 2 и 3.
Для пьезопреобраэователя, выполненного из материала UTC-19 (скорость звука С 5 =3,6.10 мм/е), радиусом
Он, =10 мм, имеющего частотную характеристику, возрастающую пропорцио. .нально квадрату частоты, в циапазоне
Форм ула изобретения
Ультразвуковой широкополосный пьзэопреобразователь перем енной толщины, выполненный в виде тела вращения с одной плоской торцовой поверхностью, о т л и ч B ю шийся тем, что, с целью получения частотной характеристики Йреобра эоВания р ВОзраста ющей B pQ порционально квадрату частоты, профиль поверхности, противоположный плоской торцовой поверхности, выполнен согласно зависимости
Ь=c-ар, где h - текущая толщина пьезопреОб раз Ователя1
P — текущая радиальная координата пьез одре обраэователя;
ill С- постоянные, Определяемые ра-; бочим диапазоном частот пьезопреобразо-Вателя О
И=f-&,2 <о р
Пьезопреобразователь, профиль поВерхности .KDTopof О Выполнен согласнО выражению (2), показан на фиг. 2, на которой по оси абсцисс отложена радиальная координата пьеэопреобразователя
А,g5
3 592047 4 частот от g и 1,8 МГц до f. > 10 МГд p в мм, а по осн ординат - толщина (см. фиг, 1, на которой по оси абсцисс пьеэопреобраэователя Ц в мм, отложена частота 4, а по оси ор- Пьезопреобразователь с частотной динат — амплитуда А ), профиль поверх- хара,-:.теристнкой, возрастающей пропорности, противоположный плоской торцо= g ционально квадрату частоты, решает ряд вой поверхности, определяется следую- задач ультразвукового контроля матещим образом. риалов, в которых требуется скомпенсиМаксимальная толщина в центре пье- ровать повышенное частотно-зависимое эопреобразователя, t соответствующа я затухание материала. излучению частоты 3 нн, равна
lQ
С53
= 1 мм
Н Минималы ая толщина в центре пьезопреобразователя, соответствующая иъ- t3 лучению частоты 5, равна
С а
h = — =O аим.
З
Подставляя и выражение (1) значения 20 постоянных толщин и H и 4 y, . НОлучаем значения постояннь х а и . с
HpH ) н 3. мм и P -:О, Q 1
Ilpg g ц =Ч),18 мм и 3ygg =10 Д
8,2 10 . Выражение (1) принимает 25
ВИД
О Р(/1
ЦИИИНИ Заказ 6101/51
Тираж 606 Подписное
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,