SU716135A1 - Способ неразрушающего контрол качества пьезоэлементов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШМЛЦЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относитс  к радиоэлектронике .

В производстве изделий из пьезоэлектрических , в частности, пьезокерамических материалов необходимо контролировать качество пьезоэлементов . Этот критерий определ етс  коэффициентом электромеханической св зи К, пьезомодулем 3 , механической добротностью (3 и др. Некоторые комбинации из этих параметров непосредственно характеризуют качество пьезоэлементов , Наиболее важным и универсальным оценочным критерием качества пьезоэлементов, работающих на рабочей (резонансной) частоте,  вл етс  показатель качества, равный . М К Q.

Известны различные способы Hepaisрушаюадего контрол  качества пьезоэлемента по отдельным параметрам.

Известен способ, основанный на . измерении тока через пьезозлемент на его рабочей частоте и расчете механической добротности 1.

Однако этот способ не дает информации о пьезоактивности пьезоэлемента . Кроме того, он требует одновременного измерени  тока и электричеокого напр жени  на пьезоэлементе. Вследствие механической нелинейности пьезозлемента при сильных пол х возникгиот значительные искажени  формы кривой тока или напр жени . Это существенно увеличивает погрешность измерений.

Известен также способ неразрушак дего .контрол  качества пьезоэлемен0 та, при котором возбуждают в пьезоэлементе механические колебани  с помощью импульсного электрического напр жени  и наблюдают переходный электрический процесс, по параметрам

5 которого суд т о качестве пьезоэлемента 2. Такой способ обеспечивает получение оценочной информации о показателе качества пьезоз.пемента. Однако невозможно получить количествен0 ные данные о показателе качества.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  показател  качества.

Это достигаетс  .тем, что по опи5 сываемому способу неразрушающего контрол  качества пьезоэлементов в качестве импульсного электрического напр жени  используют радиоимпульсы с несущей частотой, равной рабочей

0

астоте пьезоэлемента, и измер ют тношение начальной амплитуда напр ени  свободных колебаний пьезоэлеШта ;к;ймплитуДё напр жени  jraitHOмпульса .

Укаэаша  последовательность опеаций обеспечивает получени е полной информации о величине показател  качества М пьезоэлемента/ а также о

величине амплитуды механического на-( пр жени , при которой ведут испытани .. ,

На фиг. 1 показана форма возбуждающего ймпульса. 1 и огибанвдей 2 свободных колебаний; на фиг. 2 - ; схема .устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаёмый способ.:

Устройствосодержит задающий генератор 3, усилитель 4 мощности, ключевой элемент 5, к выходу которбго подключен испытуемый пьезоэлемент б,схему управлени  7 ключевым элементом и электронный осциллограф 8. . ..

Задающий генератор 3 создает незатухающие электрические колебани , которые усиливаютс  усилителем 4 мощности. Электронный ключ (или механический прерыватель) 5 формирует радиоимпульсы на пье оэлементе 6. Дл  регулировки частоты следовани 

И cifcBaMcHcrcTK радиоимпульсов; используют схему управлени  7 ключевым элементом. Перемеййоё электрическое напр жение , пост-57пающее с выхода усилител  4 на пьезоэлемент 6, возбуждает в нем упругие колебани . В нёкоторьй момент времени t--fc ключевой элемент 5 размыкает выкодную цепь и вынуждаквда  сила уМеньша:ётс  до нул . Так как колебательна  система в этот момент имеет запас

энергии и колебательна  скорость отлична от нул , а выходна  цепь усилител  4 отключена и не ока:зывает демпфирующего воздействи , то пьезоэлемент начинает совершать свободные колебани  ,, затуханйёкбторых обусловлено внутренним трением в пьезоэлементе. Так как в процессе

716135

колебаний в пьезоэлементе возникают динамические упругие напр жени , то в результате пр мого пьезоэффекта на экране ос1хиллографа 8 в промежутках между возбуждающими импульсами наблюдаютс  затухающие электрические колебани , соответствующие свободным колебани м пьезоэлемента. Показатель качества определ ют по формуле: М-ирп2/ип11.где и,- амплитуда напрюкени  возбуждающего радиоимпульса , UfYi2 начальна  амплитуда напр жени  свободных колебаний., Предлагаемый способ обеспечивает измерение показател  качества пьезоэлементов при возможности автоматизации процесса измерени  и позвол ет совместить неразрушающий конт р6ль наналичие дефектов в пье оэлементе с испытани ми на динамическую прочность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ неразрушающего контрол  качества пьезоэлементов, при котором возбуждающ в пьезоэлементе механические колебани  с помощью импульссного электрического напр жени  и нат блюдают переходный электрический процесс , по параметрам которого суд т о качестве пьезоэлемента, о т л и чающийс  тем,, что, с целью повышени  точности определени  показател  качества, в качестве импульсного электрического напр жени  используют радиоимпульсы с несущей частотой , равной рабочей частоте пьезоэлемента , и измер ют отношение начальной амплитуды напр жени  свободных колебаний пьезоэлемента к амплитуде напр жени  радиоимпульса.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   Ii Яффе Б. и др. Пьезоэлектрическа  керамика. М., Мир, 1974, с с. 272-273.

   2, Авторское свидетельство СССР 40615,4, кл. G01 N 29/04, 1972 (прототип).

   716135

   ,/

   /77Г