Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК B06B1/06 G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано для ультра звукового контроля качества изделий и материалов. Известен ультразвуковой преобразо ватель, содержащий пьезоэлемент и демпфер, последний выполнен спирально свернутой гофрированной метагшической ленты, пространство между которой заполнено демпфирующей массой Известен ультразвуковой преобразо ватель, содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент, электрические выводы и секционированный демпфер из звукогасящего материала. Волновое сопротивление секций демпфера регули руется друг от друга. Недостатком известных преобразова телей является сложность технологии изготовления. Целью изобретения является упроще ние технологии изготовления. Указанная цель достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещенньй в нем пьезоэлемент, электрические выводы и секционированный демпфер из звукогасящего материала, снабжен об разующим секционированный демпфер плоским держателем, на одном из оснований которого закреплены электри ческие выводы, а на другом - пьезоэлемент , прикрепленный перпенди:куля но к боковой поверхности держателя и таким образом, что его. акустическая ось лежи в плоскости, проходящей через середину оснований держат ля, волновое сопротивление которого выбрано в несколько раз больще волнового сопротивления материала демп фера, а толщина выбрана кратной 1) ) 4 где /1 - длина волны ультразвука в материале держателя; п 1 - 4. На фиг.1 показан ультразвуковой преобразователь; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Преобразователь содержит корпус держатель 2, пьезоэлемент 3, закреп ленный на основании 4 держателя 2, звукогасящий демпфер 5, расположенный по обе сторонь держателя, электричесие выводы 6, закрепленные в верхней части держателя, и пазы 7 для крепления его в корпусе 1. Пьезоэлемент 3 прикреплен перпендикулярно боковой поверхности держателя 2, а его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину основания держателя. Волновое сопротивление материала держателя выбрано не менее, чем в 2,5 раза болыпим волнового сопротивления звукогасящего демпфера, который представляет из себя заливочную массу на основе эпоксидного компаунда. Толщина держателя выбрана из расчета исключения возбуждения в ней волн Лэмба, т.е. из расчетаd (2п + 1) -|-, где d - толщина держателя п 1 - 4. Рассчитанная таким образом толщина держателя позволяет выбрать необходимую площадку ДД1Я крепления пьезоэлемента при условии акустической непрозрачности для ультразвуковых колебаний, измеряемых с нерабочей поверхности пьезоэлемента. Позицией 8 обозначен верхний край демпфера 5. Преобразователь работает следующим образом. Ультразвуковые колебания, излученные рабочей поверхностью пьезоэлемента 3, вводятся в изделие и распространяются в нем. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента в дег-шфер 5, значительно ослаблены в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края, 8 демпфера 5 обратно на пьезоэлемент и волн. Отраженных от держателя 2, а также трансформации типов волн на границе демпфер - держатель. Максимальное ослабление колебаний при этом будет тогда, когда акустическая ось пьезоэлемента 3 лежит в плоскости, проходящей через середину оснований держателя 2, т.е. когда держатель расположен посередине пьезоэлемента и делит его на две симметричные части. Отношение сигнал - шум преобразователя при этом увеличивается. Таким образом, наличие держателя в предлагаемом устройстве позволяет не только упростит)э технологию его изготовления, но и понизить амплитуду паразитных колебаний.

Формула изобретения

Ультразвуковой преобразователь содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент, электрические выводы и секционированный демпфер из зчукогасящего материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, он снаО жен образующим секционированный демпфер плоским держателем, на одно1 из оснований которого закреплены электпические выводы, а на другом - пьезоэлемент, прикрепленный перпендикулярно к боковой поверхности держателя и таким образом, что его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину основания держателя , волновое сопротивление которого выбрано в несколько раз больше волнового сопротивления материала демпфера, а толщина выбрана кратной

(2п + 1) ---, где И - длина волны ультразвука в материале держателя; п 1 - 4.

Изобретение относился к области неразрушающих средств и методов контроля и может быть использовано для контроля качества изделий и материалов. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления за счет введения держателя 2. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента 3 в демпфер 5, ослаблены в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края 8 демпфера 5 обратно на пьезоэлемент 3, и волн, отраженных от . держателя 2, а также трансформации типов волн на границе демпфер - держатель . Пьезоэлемент 3 закреплен перпендикулярно боковой поверхности держателя 2, а его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину осиования держателя 2. 1