SU1099270A1 - Пьезоэлектрический преобразователь дл неразрушающего контрол - Google Patents

Abstract

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ , содержащий размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее противопаложньвди поверхност ми протектор и на-клощку, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  точности определени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний, накладка выполнена из материала с волновым сопротивлением не менее, чем в 1,5 раза большим волнового сопротивлени  пьезопластины, а толщину накладки d выбирают из соотношени  ,,Ь Су. -п где h - толщина пьезопластины; Сц,С„- скорости распространени  (Л ультразвуковых колебаний в материалах накладки и С пьезопластины соответственно .

Description

Изобретение относитс  к нераэруш ющему контролю качества материалов ультразвуковыми методами и может быть использовано дл  контрол  мате риалов с большим затуханием, например бетона, Известен пьезоэлектрический преобразователь дл  неразрушающего контрол , содержащий размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее противоположными поверхност ми протектор и накладку. При этом накл ка выполнена в виде конуса из материсша с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению пьез пластины, а последн   частично депо л ризована в области контакта с нак ладкой l . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению  вл етс  пьезоэлектриче ский преобразователь дл  неразрушаю щего контрол , содержащий размесценные в корпусе пьезопластину и соеди ненные с ее противоположными поверх |Ност ми протектор и накладку. При этом накладка выполнена из материал с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению пьезопласти ны 2.. Недостатком известных преобразователей  вл етс  низка  точность определени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний в материалах с большим затуханием из-за ограниченности амплитуды излучаемых и принимаекых ультразвуковых сигналов . Целью изо« етени   вл етс  повы- шение точности определени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе дл  неразрушающего контро л , содержащем размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее противоположными поверхност ми протектор и накладку, накладка выполнена из материала с волновым сопротивлением не менее, чем в 1,5 раза боль шим волнового сопротивлени  пьезопластины , а толщину накладки выбирают из соотношени  -,ё где d,n - толщины накладки и пьезопластины cooTBeTCTBGHHoj - скорости распространени  ультразвуковых колебаний в материалах накладки и пьезопластины соответственно . На чертеже изображена схема пьезо электрического преобразовател . Пьезоэлектрический преобразователь содержит пьезопластину 1 и соединенные с ее противоположными поверхност ми протектор 2 и накладку 3, размещенные в корпусе 4. При этом накладка выполнена из материала с волновым сопротивлением в 1,5 раза большим волнового сопротивлени  материала пьезопластины, а ее толщина выбираетс  из соотношени  (1). Преобразователь работает следующим образом. При подаче импульса электрического напр жени  на пьезопластину она начинает колебатьс  по толщине. При этом и рабоча  поверхность пьезопластины 1, соединенна  с протектором 2, и противоположна  ей поверхность, соединенна  с накладкой 3, излучают ультразвуковые сигнсшы. Сигнал от поверхности пьезопластины 1, соединенной с накладкой 3, противоположный по знаку сигналу, излучаемому рабочей поверхностью пьезопластины через протектор 2 в контролируемое изделие, поступает на рабочую поверхность с задержкой по времени, равной времени распространени  ультразвуковых колебаний по толщине пьезопластины. Однако , так как волновое сопротивление накладки 3 в 1,5 раза больше волнового сопротивлени  пьезопластины 1, то данный сигнал по амплитуде на пор док меньше излучаемого рабочей поверхностью сигнала и не оказывает вли ни  на амплитуду и длительность последнего. В св зи с выбором толщины d накладки из соотношени  (1) ультразвуковой сигнал, излученный поверхностью пьезопластины 1, соединенной с накладкой 3, в последнюю, отразившись от противоположной поверхности накладки 3, поступает на рабочую поверхность пьезопластины с задержкой по времени, равной / + /с , котора  не меньше /Сп - задержки по времени сигнала, излученного рабочей поверхностью пьезопластины в сторону ее противоположнсй поверхности и отраженного от последней. Поэтому данный сигнал не оказывает вли ни  на амплитуду и длительность излучаемого в изделие сигнала. При приеме ультразвуковых сигналов сигнал, отраженный от поверхности пьезопластины, соединенной с накладкой , дл  выбранных значений волновых сопротивлений не мен ет знак, что обуславливает увеличение амплитуды Первого полупериода прин того сигнаа . Увеличение амплитуды излученного контролируемое изделие и прин того льтразвуковых сигналов - позвол ет величить базу измерени , за счет его повышаетс  точность определени 

скорости распространени  ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии и его параметров.

При использовании данного пьезоэлектрического преобразовател  дл  получени  заданной рабочей частоты толщину пьеэопластины необходимо выбирать в два раза меньшей, чем при

использовании известных,что позвол ет уменьшить расход пьезокерамичёских материалов.

Таким образом, использование данного пьезоэлектрического преобразовател  дл  неразрушающего контрол  позвол ет повысить точность опреде-лени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний.

Claims (1)

1. ( 54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ, содержащий размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее противоположными поверхностями протектор и накладку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения скорости распространения ультразвуковых колебаний, накладка выполнена из материала с волновым сопротивлением не менее, чем в 1,5 раза большим волнового сопротивления пьезопластины, а толщину накладки d выбирают из соотношения где h - толщина пьезопластины;

   С_Н,С_П- скорости распространения ультразвуковых колебаний в материалах накладки и пьезопластины соответст венно.