Способ неразрушающего контроля пьезоэлектрических элементов

Способ неразрушающего контроля пьезоэлектрических элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

> H нг;

1 о;

О П И С А "Й --И-- -E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii)782184

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 716135 (22) Заявлено 07.07.78 (21) 2642398/18-10 (51) М.К .>

Н 04 R 29/00 с присоедиг/ением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударствеииый комитет

СССР (53) УДК 534.08 (088.8) Опубликовано 23.11.80. Бюллетень № 43 ао делам изобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 28.11.80 (72) Автор изобретения

Л. Н. Сыркин (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к пьезотехнике и гидроакустике и может быть использовано при испытаниях пьезоэлектрических элементов, а также изготовленных из них изделий.

По основному авт. св. № 716135 известен способ неразрушающего контроля пьезоэлектрических элементов заключающийся в том, что, с целью измерения показателя качества М (произведения квадрата коэффициента электромеханической связи на механическую добротность), совмещения этих измерений с испытаниями элементов на динамическую прочность и упрощения, возбуждают свободные колебания в элементе радиоимпульсами с несущей частотой, равной частоте механического резонанса элемента, и по отношению амплитуды напряжения свободных колебаний в промежутке между импульсами к амплитуде напряжения возбуждающего радиоимпульса судят о качестве пьезоэлемента (1).

Недостатком известного способа является невозможность измерения акустико-механического КПД,предназначенного для работы в жидкости пьезоэлектрического элемен-! та.

Цель изобретения — обеспечение измерения акустико-механического КПД, предназначенного для работы в жидкости пьезоэлектрического элемента.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют отношение начальной амплитуды напряжения свободных колебаний U к амплитуде возбуждающего напряжения д», для пьезоэлемента, погружаемого в жидкость, и определяют акустико-механический КПД по формуле !

О ЯФ

3am = 1-— м где М и Ivl -отношение амплитуд напряжения U» /U измеряемого в воздухе и в жидкости соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Акустико-механический КПД выражает эквивалентные сопротивления механических потерь 1„„и излучения 2> следующим обазом.

20 р п л S+ те

Формула (2) может быть записана в другом виде, где вместо »„и введены механическая добротность ненагружен782184

Формула изобретения

3 ного элемента (т.е. измеряемая в воздухе & и добротность нагруженного элемента 9 а+ йп где бог=2У -кРУговаЯ РезонанснаЯ:стота;

Р

М, -эквивалентная масса колеблющегося элемента, которая в первом приближении не изменяется при погружении его в жидкость.

Далее домножают числитель и знаменатель дроби в формуле (3) на квадрат коэффициента электромеханической связи К (величина К зависит только от свойств материала и конструкции пьезоэлектрического элемента и не зависит от свойств среды, в которую помешен элемент) к9

Яви=1- 1 Е =1 — 1 - (g)

В большинстве случаев измерения величин М и М* производят при одной и той же амплитуде возбуждающего напряжения

Uw,. При этом формула (4) определения 1 „„ упрощается ь.=1-(U "1:1",", )=1- U ° (5>

Где Ця и0 — начальные амплитуды электрического на1ряжения свободных колебаний для непогружаемого (т.е. находящегося в воздухе) 4 и акустически погружаемого пьезоэлемента.

Таким образом, в этих случаях для определения Я,4 достаточно измерить отношение амплитуд согласно формуле (5), т.е. выполнить всего два измерения.

Способ неразрушаю1цего контроля пьезоэлектрических элементов по авт. св. № 716135, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения акустико-механического КПД, предназначенного для работы в жидкости пьезоэлектрического элемента, дополнительно измеряют отношение начальной

1 амплитуды напряжения свободных колебаний U, к амплитуде возбуждаюшего напряжения U, для погружаемого в жидкость пьезоэлемента и определяют акустико-механический КПД по формуле И хо QoN = 1- —

И где М и М* — отношение амплитуд напряжения 1/а/11„измеряемого соответственно в воздухе и в жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2567138/10, кл. Н 04 К 29/00, 1977.

Составитель Е. Литвинов

Редактор Л. Кеви Техред А. Бойкас Корректор М. Пожо

Заказ 8169/74 Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4