SU978032A1

SU978032A1 - Способ ультразвукового контрол качества пьезокерамических преобразователей

Info

Publication number: SU978032A1
Application number: SU782657585A
Authority: SU
Inventors: Михаил Борисович Гитис; Федор Иванович Исаенко
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1982-11-30

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11)978032

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)3аявлено 14.08.78 (21) 2657585/25-28 с присоединением заявки № (51 )М. Кл!

GOIN 29/04 |Ьсударств£Яиый комитет

СССР (23)Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 02.12.82 (53) УДК 620.179.

.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Б. Гитис и Ф.И. Исаенко (71) Заявитель

Всесоюзный научно—исследовательский институт по раз^йботкенеразрушающих¹ методов , и средств контроля ,качества материалов (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ИзоОретение относится к неразрушаюШим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля пьезокерамических изделий.

Известен зеркально-теневой способ контроля качества пьезокерамических из- ’ делий, заключающийся в том, что в изделии излучают ультразвуковые колебания, принимают колебания, прошедшие через него, и (По ослаблению амплитуды при- ₍₀пятого сигнала судят о качестве С1]. ' Недостатком данного способа являет— , ся низкая чувствительность, а также то, что не учитываются пьезоэлектрические свойства изделия. . · ₁₅

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ ультразвукового контроля качества пьезокерамических преобразователей, заключающийся в том, 20 что к электродам преобразователя приклад дывают короткий электрический импульс, принимают упругие колебания, возникшие в результате этого импульса, и по ре— эультатам сравнения, параметров принятых колебаний с эталонными значениями судят о качестве преобразователя [2].

Недостатком известного способа является низкая чувствительность контроля так как колеблется весь объем пьезокерамического преобразователя, а также низкая достоверность, так как на форму и амплитуду. свободных затухающих колебаний влияют геометрические размеры и свойства преобразователя.

Цель изобретения - повышение достоверности и чувствительности контроля.

Поставленная дель достигается тем, что согласно способу ультразвукового контроля качества пьезокерамических преобразователей, заключающемуся в том, что к электродам преобразователя прикладывают короткий электрический им- . пульс, принимают упругие колебания, возникшие в результате этого импульса, и по результатам сравнения параметров принятых колебаний с эталонными значениями судят о качестве преобразователя,

6W предварительно измеряют пьеэомодуль контролируемого и эталонного преобразо— ватепей, прием импульсов упругих коле» баний осуществляют поочередно и локально на частоте не менее, чем на порядок § выше собственной частоты преобразователя, в качестве параметра принятых коле*баний выбирают рмплитуду и производят корректировку ее с учетом разности пьезо модулей эталонного и контролируемого ю преобразователей.

' На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ ультразвукового контроля качества пьезокерамических преобразователей. 15 Устройство содержит генератор 1 коротких импульсов, последовательно соединенные избирательный блок 2, усилитель 3 и блок 4 сравнения, блок 5 измерения пьезомодулей, выход которого 20 подключен к второму входу блока 4 сравнения, приемник 6 ультразвуковых колебаний, соединенный через переключатель с избирательным блоком 2 и предназначенный для установки на эталонный пре- 25 образователь 8, и приемник 9 ультразвуковых колебаний, соединенный через переключатель 7 с избирательным блоком и предназначенный для установки на контролируемый преобразователь 10, а зо также индикатор 11.

Сущность способа заключается в следующем.

С помощью блока 5 измерения пьезомодулей измеряют пьезомодули эталонно- ₃₅го преобразователя 8 и контролируемого преобразователя 10.

Эти значения поступают в блок 4 сравнения, где сравниваются между собой. Затем с помощью генератора 1 коротких импульсов возбуждают эталонный и контролируемый 10 преобразователи, поверхности которых начинают колебаться, излучая упругие колебания определенного спектра частот. Многократно отраженные колебания от поверхности преобразователя 8 принимают с помощью приемника 6 ультразвуковых колебаний, а отраженные колебания, от поверхности контролируемого преобразователя 10 при— НИмают с помощью приемника 9.ультразвуковых колебаний. Затем колебания подают на избирательный блок 2.

С помощью избирательного блока 2 выбирают колебания, частота которых не менее, чем на порядок выше собствен-⁵⁵ной частоты преобразователя, т.е. 10£ре₃

Затем с помощью усилителя 3 усиливают колебания, которые поступают ь ’ блок 4 сравнения.

Наличие дефекта в контролируемом пьезокерамическом преобразователе 1G приводит к ослаблению амплитуды многократно отраженных упругих колебаний.

Сравнение амплитуды упругих колебаний, прошедших через контролируемый преобразователь 10, с амплитудой упругих колебаний, прошедших через эталонный преобразователь 8, позволяет судить о наличии дефекта.

Способ позволяет повысить достоверность и чувствительность контроля, так как учитываются пьезоэлектрические свойства самого преобразователя за счет операции сравнения пьезомодулей эталонного и контролируемого преобразователей. Кроме того, исключается влияние на амплитуду упругих колебаний геометрических размеров преобразователя.

Claims

Изоьретение относитс к неразрушаюtaHM испытани м ультразвуковым методом и может быть использовано дл контрол пьезокерамических изделий. Известен зеркально-теневой способ контрол качества пьезокерамических иэделий , заключающийс в том, что в изделии излучают ультразвуковые колебантга , принимают колебани , прошедшие через него, и |1Го ослаблению амплитуды при- И того сигнала суд т о качестве tl. Недостатком данного схгособа вл ет с низка чувствительность, а также то, что не учитываютс пьезоэлектрические свойства издели .. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности в достигаемому эффекту вл етс способ ультразвукового контрол качества пьезокерамических преобразователей, заключающийс в том, что к электродам преобразовател прикладывают короткий электрический импульс, принимают упругие колебани , возникшие в результате этого импульса, и по результатам сравнени параметров првн - тых колебаний с эталонными аначеви мв суд т о качестве преобразовател С 2. Недостатком известного способа вл етс низка чувствительность ко{Проп так как колеблетс весь объем пьезокерамичесзкого преобразовател , а также достоверность, так как на форму и амплитуду. свободных затухающих кол&баний вли ют геометрические размерт в свойства преобразовател . Цель изобретени - повышение достоверности и чувствительности контрол . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу ультразвукового контрол качества пьезокерамических преобразователей, заключающемус в том, что к электродам преобразовател npttкладь1вают короткий электрический им- . пульс, принимают упругие колебани , возникшие в результате этого импульса, и по результатам сравнени параметров прин тых колебаний с эталонными значени ми суд т о качестве преобразовател . предварительно ввмершот пьеэомодупь контролир5 мого и эталонного преобразо вателей, прием импульсов упругих коле 6aHHii осуществл ют поочередно в покаль но На частоте не менее, чем на пор док выше собственной частоты преобразовате л , в качестве па юметра ринйтых коле« баггай выбирают рмппитуду и производ т корректировку ее с учетом разности пьеа модулей эталонного и контролируемого пре образ ова телей. На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего, предлагаемый способ ультразвукового контрол качео тва пьезокерамических преобразователей. Устройство содержит генератор 1 коротких импульсов, последовательно соединенные избирательный блок 2, усилитель 3 и блок 4 сравнени , блок 5 измерени пьезомодулей, выход которого подключен к второму входу блока 4 срав нени , приемник 6 ультразвуковых колебаний , соединенный через переключатель 7с избирательным блоком 2 и предназна ченный дл установки на эталонный преобразователь 8, и приемник 9 ультразвуковых колебаний, соединенный через переключатель 7 с избирательным блоком 2 и предназначенный дл устаношси на контролируемый преобразователь 1О, а также индикатор 11, Суигаость способа заключаетс в следующем . С помопшю блока 5 измерени пьезомодулей измер ют пьезомодупи эталонного преобразовател 8 и контролируемого преобразовател 10, Зти значени поступают в блок 4 сравнени , где сравниваютс между собой . Затем с помощью генератора 1 коротких импульсов возбуждают эталонный 8и контролируемый 1О преобразователи поверхности которых начинают колебатьс , излуча упругие колебани опредепениого спектра частот. Многократно отраженные колебани от поверхности пре обрвзовател 8 принимают с помощыо приемника 6 утгьтразвуковых колебаний, .а отраженные колебаниа от поверхности контролируемого преобразовател 10 щэи НИмают с помощью приемника 9.ультразвуковых колебаний. Затем колебани ш дают на избирательный блок 2. С помощью избирательного блока 2 выбирают колебани , частота которых не менее, чем на пор док выше собствен ной частоты преобразовател , т.е. lOi Затем с помощью усштитеа 3 усн Квают колебани , которые постут-.ают Б блок 4 сравнени . Наличие дефекта в контролтаруемр,- пьезокерамическом лрзобразователе 10 приводит к ослаблению амплитуды много- кратно отраженных упругих колебаний. Сравнегае амплитуды упругих кол©- баний, прошедших через контролируемый преобразователь 1О, с ш-лплитудой упру-гих колебаний, прошедших через эталоН. ный преобразователь 8, позвол ет су дить о наличии дефекта. Способ позвол ет повысить досто верность и чувствительность контрол , так как учитываютс пьезоэлектрические свойства самого преобразовател за счет операшш сравнени пьезомодулей эталонного и контролируемого преобразователей. Кроме того, исключаетс вли ние на амплитуду упругих колебаний геометрических размеров преобразовател . Формула изобретени Способ ультразвукового контрол качества пьезокерамических преобразователей , заключающийс в том что к элек тродам преобразовател прикладывают ко« роткий электрический импульс, принимают упругие колебани , возникигае в результате этого импульса, и по результатам сравнени параметров прин тых колебаний с эталонными значени1 ми суд т о качестве преобразовател , о т л № чающийс тем,что, с целью повышени достоверности и чувствительности контрол , предварительно измер ют пьезомодутЕь контролируемого и эталонного преобразователей , прием импульсов упругих колебаний осуществл ют поочередно и локально на частоте не менее, чем на по;радок выше собственной частоты преобразовател , в качестве параметра прин тых колебаний выбирают амплитуду и про взвод т корректировку ее с учетом разности пьезомодулей эталонного и контролируемого преобразователей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 280034, кл. Q 01 N 29/04, 1969.
2.Авторское свидетельство СССР № 4О6154, кл. Q О1 N 29/04, 1972 ( прототип).