Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов и может быть использовано при дефектоскопии и контроле физико мбханических характеристик материалов с большим затуханием ультразвука. Известен ультразвуковой преобразователь , содержащий корпус с мембраной, размещенные на ней излучающей гранью пластиныпьезоэлементов , электрически соединенные параллельно. Недостатком известного ультразвукового преобразовател вл етс больша величина мертвой зоны и недостаточна разрешающа способность. В предлагаемом преобразователе соотношение сторон пластин пьезоэлементов выбрано из услови кратности мод колебаний пластин на рабочей частоте, пластины распределены равномерно, радиалъно по окружности, диаметр которой выбран из соотношени Д , где о(у1 - корень функции Бессел нулевого пор дка а рассто ние между ними равно четверти длины симметричной нормальной волны нулевой моды в мембране. Такое выполнение уменьшает мертвую зону и повышает разрешающую способность преобразовател . На чертеже изображен предлагаемый низкочастотный ультразвуковой преобразователь. Низкочастотный ультразвуковой преобразователь состоит из корпуса I, пластин пьезоэлементов 2, мембраны 3. Преобразователь работает следующим образом. При подаче на пластины пьезоэлементов электрического импульса длительностью, равной одному периоду частоты низшей моды колебаний пластин, в контролируемом объекте возбуждаетс импульс упругих колебаний , длительность которого равна одному периоду частоты низшей моды олебаний. Дл получени практически одночастотной системы необходимо , чтобы соотношение первой иThe invention relates to the field of non-destructive testing of materials and can be used in the inspection and control of the physico-mechanical characteristics of materials with high ultrasound attenuation. Known ultrasonic transducer, comprising a housing with a membrane, placed on it by a radiating face plate of piezoelectric elements, electrically connected in parallel. A disadvantage of the known ultrasound transducer is the large size of the dead zone and insufficient resolution. In the proposed transducer, the aspect ratio of the plates of piezoelectric elements is selected from the condition of the multiplicity of oscillation modes of the plates at the operating frequency, the plates are distributed evenly, radially around a circle, the diameter of which is selected from the ratio D, where o (y1 is the Bessel function root, zero order and the distance between them is a quarter of the length of the symmetric normal wave of the zero mode in the membrane. Such an implementation reduces the dead zone and increases the resolution of the converter. The figure shows the proposed low-frequency Ultrasonic transducer. A low-frequency ultrasonic transducer consists of housing I, piezoelectric plates 2, membrane 3. The transducer works as follows: When piezoelectric elements are applied to the plates, an electric pulse with a duration equal to one period of the frequency of the lowest mode of oscillation of the plates, a pulse of elastic oscillations is excited in the controlled object, whose duration is equal to one period of the frequency of the lowest mode of oscillation. To obtain an almost single-frequency system, it is necessary that the ratio of the first and
второй мод собственных колебаний удовлетвор ло условию л. , где Л - низша (перва ) мода колебаний, Л/гх - втора мода колебаний, л. 2,3, и т.д. Оптимальной кратностью вл етс 2,The second mode of natural oscillations satisfies condition l. , where L is the lower (first) mode of oscillations, L / gx is the second mode of oscillations, l. 2.3, etc. The optimal multiplicity is 2,
Низкочастотный ультразвуковой преобразователь может применитьс как в режиме излучени , так и в режиме приема.A low frequency ultrasound transducer can be used in both emission mode and reception mode.
ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯSUBJECT OF INVENTION
Низкочастотный ультразвуковой преобразователь дл дефектоскопии и измерени физ.ико механических характеристик материалов, содержащийLow frequency ultrasonic transducer for flaw detection and measurement of the physical and mechanical properties of materials, containing
корпус с мембраной, размещенные на ней излучающей гранью пластины пьезоэлементов, электрически соединенные параллельно, отличающийс тем, что, с целью уменьшени мертвой зоны и повышени разрешающей способности, соотношение сторон пластин пьезоэлементов выбрано из услови кратности мод колебаний пластин на рабочей частоте, пластины распределены равномерно, радиально по окружности, диаметр которой выбран из соотношени Д , где - корень функции Бессел нулевого пор дка, а рассто ние между ними равно четверти длины симметричной нормальной волны нулевой моды в мембране.a housing with a membrane, placed on it by a radiating face of a plate of piezoelectric elements, electrically connected in parallel, characterized in that, in order to reduce the dead zone and increase the resolution, the aspect ratio of the plates of the piezoelectric elements is selected from the condition of the multiplicity of oscillations of the plates at the operating frequency, the plates are evenly distributed, radially around a circle whose diameter is chosen from the relation D, where is the root Bessel function of zero order, and the distance between them is equal to a quarter of the length of the symmetric norms zero wave mode in the membrane.