Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Фаз 1 Иаойретение относится к меразрутающему контролю качества изделий и может быть использовано для контро ля прочности клеевых соединений. Известен ультразвуковой преобразоватёль, содержащий дисковую аксиально поляризованную пьезопластипу, протектор и корпус l j. Недостаткаьш этого преобразователя являются низкая чувствительность и точность контроля, обусловленная размерами пьезопластины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультраявуковой преобразователь, содержащий корпус, размещеннь1е в нем дисКовую аксиально, поляризованную пьезо пластину и протектор 2 J, Недостатками известного преобразо вателя являются низкая чувствительность и точность измерения, обусловленные отношением толщины к диаметру пьезопластины и тол1Щ|ной протектора Целью изобретения является повыше- ние чувствительности и точности изме рения. Эта цель достигается тем, что в ультразвуковом преобразователе, содержащем корпус, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину и протектор, отношени толщины пьезопластин к ее диаметру вьтбрано в пределах 0,65-0,8, а толщина протектора - в пределах 0,010,025А, где А - длина продольной ультразвуковой волны в материале протектора на основной резонансной частоте радиальных колебаний пьеэопластины.. На фиг. 1 изображен ультразвуковой преобразователь, вид; ,на фиг. 2 - зависимость отношения F/f,, о №# Г -, где F - основная резонансная частота радиальных колебаний пьезопластины; f - основная резонансная частота радиальных колебаний пьезопластины, толщиной которой можно пренебречь; И - толщина пьезопласти ны; D - диаметр пьейопластины; 1 толщина загружающего слоя. Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, размещенные в не дисковую аксиально поляризованную пьеэбпластину 2 и протектор 3. Спло ные линии 4 и 5 отражают связь меяд относительной основной резонансной частотой F/f радиальных колебаний, иьеэоплястииы и относительной тапвд нойИ/D пьезопластияы при отсутствии нагружающего слоя (). Линия 4 построена длп пьезоккрамнки типа титаната барня, а линия 5. - для пьезокерамики типа ЦТС, Система координат для линии 4 смещена вправо вдоль оси абсцисс. Штриховые линии отражают связь между относительной резонансной частотой радиальных колебаний пьезопластины и относительной суммарной толщиной пьезопластины и слоя при различг ных фиксированных H/D: 0,3;. 0,4,..., 1,0 и переменной относительной толщине 8/Г нагружающего слоя. В зависимости от состава пьезокерамики и Относительных размеров пьезопластин штриховые линии имеют разЛ1тчные наклон, форму и проекции на ось абсцисс. Предпочтительной формой штриховой линии является прямая, характеризующая линейную зависимость. Накпон штриховых линий влияет на чувствительность прибора. Максимальг ный наклон штриховой линии при прог чих равных условиях соответствует максимальной разрешающей способности. Проекция штриховой линии на ось абсцисс характеризует диапазон .относит ельньк, толщин контролируемого слоя при использ.овании пьеэопластины с определенным значением отношения H/D. Большая лроекцйя соответствует более широкому диапазону относительньк толщин контролируемого нагружающего слоя. При совмещении этих условий выбирается оптимальное значение H/D пьезопластины, которое соответcTisyeT максимальному наклону и длине прямолинейного участка и проекции на ось абсцисс штриховой линии. Это соответствует середине прямолинейного участка сплошной кривой (в точке перегиба А и Б). С учетом технологи- . ческого разброса характеристик пьезокерамики и ее состава оптимальное значе1ше отношения H/jD пьезопластины находится в пределах 0,65-0,8., Протектор является элементом крепления пьезопластины к корпусу и защищает ее от истирания. Толщина протектора выбирается с учетом обеспечения возможности контроля изделий в определенном диапазоне толщины, получения однозначности отсчета и надежности ультразвукового преобразователя. Относительная толщина в зависимости от материала выбирается в пре

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержаигий корпус, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину и протектор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, отноше«ие пьезопластины к ее диаметру .выбрано в пределах 0,65-0,8,, а толщина протектора - в пределах 0,01-0,023 Л, где, Л - длина продольной ультрпзруковой волны в материале протекторя на основной резонансной частоте радиальных колебаний пьезопластины. (Л С x