SU819708A1 - Ультразвуковой преобразователь - Google Patents

Description

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю материалов и может быть применено при ультразвуковой бесконтактной дефектоскопии.

Известен бесконтактный ультразвуковой преобразователь, содержащий ультразвуковой излучатель, который излучает колебани  в направлении контролируемой среды, и приемник , который принимает прошедшие через среду колебани , по степени затухани  этих колебаний суд т о параметрах контролируемой среды

Однако этот преобразователь не позвол ет контролировать крупногабаритные издели .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размеиенные в нем пьезопластину, согласукл.иий четвертьволновой слой и мембрану 2j.

Применение в качестве мембраны тонкой перфорированной пластины несколько повышает эффективность ультразвукового преобразовател . Однако перфорированные пластины не позвол ют полностью компенсировать снижение эффективности бесконтактных ультразвуковых преобразователей

с согласующим четвертьволновым слоем , не удовлетвор ющим условие максимальной акустической прозрачности этого сло 

где Zn - удельный акустический импеданс согласующего четвертьволнового сло ; Z и Zj - удельный акустический импеданс пьезоэлемента и воздуха соответственно. . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласующий четвертьволновой слой со стороны рабочей поверхности выполнен с коническими углублени ми , а торцовые поверхности выступов расположены друг от друга на рассто нии, не. большем половины длины изг.ибной ультразвуковой волны в мембране на рабочей частоте, причём площадь торцовой поверхности согласующего сло  выбрана из услови 

Claims (1)

1. 30 где S, - площадь рабочей поверх ности мембраны; удельные акустические импедансы материалов пьезоэлемента, согласующего сло  и га зовой среды соответственно . На чертеже изображен предлагаемы ультразвуковой преобразователь, раз рез. Преобразователь состоит из пьезоэлемента 1, четвертьволнового согласующего сло  2, корпус 3 и мем браны 4. . Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом. При изу чении ультразвуковых колебаний бес контактньм преобразователем выступы в согласующем слое 2 выполн ют роль элементарных трансформаторов амплитуды ультразвуковых колебаний При этом амплитуда колебаний рабоч поверхности выступов согдтлсующего сло  2 становитс  в ( раз боль ше амплитуды колебаний рабочей поверхности согласующего сло , имевшей , место до нанесени  в нем углуб лений. Колебани  рабочей поверхнос -выступов согласующего сло  передаютс  мембране 4, котора  начинает колебатьсл синфазно всеми своими точками при условии, что торцовые .поверхности выступов расположены друг от друга на рассто нии, не бо ше половины длины изгибноП ультразвуковой волны в мембране на рабоч частоте. Это приводит к тому, что амплитуда ультразвуковых колебаний в газовой среде увеличитс  по сравнению с известным преобразователем с согласующим слоем. Предлагаемый преобразователь может работать и в режиме приема. При этом амплитуда принимаемого си нала тоже возрастет в раз по сравнению с известньв преобразователем с согласующим слоем. Предлагаемый ультразвуковой преобразователь позвол ет повысить эффективность контрол  крупногабаритных изделий, особенно из полимерных материалов. Формула изобретени  Ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем пьезопластину, согласующий четвертьволновой слой и мембрану, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности, согласующий четвертьволновой слой со стороны рабочей поверхности выполнен с коническими углублени ми, а торцовые поверхности выступов расположрны друг от друга на рассто нии , не большем половины длины изгибной ультразвуковой волны в мембране на рабочей частоте, причем площадь торцовой поверхности согласующего сло  выбрана из услови  площадь рабочей поверхности мембраны; удельные акустические импедансы материалов пьезоэлемента, согласующего слд  и газовой струи соответственно. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 597962, кл. G 01 N 29/04, 1978. 2,Доклады VIII Всесоюзной конференции по неразрушающим физическим методам и средствам контрол , 7-10 июн  1977, с. 444-447 (прототип).