Пьезоэлектрический преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано В приборах неразрушающего контроля различных конструкций, в частности при контроле методом акус- тической :эмиссии (АЭ).

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет повышения коэффициента передачи энергии.

На чертеже показан пьезоэлектри- ческий преобразователь для приема сигналов АЭ.

Преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии содержит корпус 1 в который запрессован один конец экспоненциального волновода 2. Пьезокерамический элемент 3, находящийся в корпусе 1, установлен в центрирующую гильзу 4, которая изолирована от корпуса 1 звукоизолирующими втулкой 5 и шайбой 6. Акустический контакт внутренним торцом зкс- понендиального. волновода 2 и пьезо- керамического элемента 3 образован калиброванным объемом контактной жидкости 7, определяемым толщиной калиброванной шайбы 8, размещенной в гильзе 4 между пьезоэлементом 3 и торцом волновода 2. Позицией 9 обозначена крепежная гайка, а позицией 10 - контролируемое изделие.

Преобразователь работает следую- пщм образом.

Преобразователь устанавливают на изделие 10 и жестко прикрепляют ширекий торец волновода 2 к изделию 10. Возникающие в изделии 10 сигналы акустической эмиссии поступают по волноводу 2 через контактную жидкость 7 на пьезоэлемент 3, преобразуются в электрические сигналы и поступают на регистратор (не показан).

Применение экспоненциального волновода 2, выполненного без скачкооб- разных переходов по сечению, позволяет избежать потерь энергии за счет отражений от переходов с различным волновым сопротивлением.

Калиброванный микрообъем звукопе- редающей контактной жидкости 7 обеспечивает оптимальную передачу энергии сигнала от внутреннего торца волВНИИПИ Заказ 1423/42 Тираж 777 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

новода 2 к торцу пьезокерамического элемента 3, исключая появление, стоячих волн в жидкости 7. Наличие звукоизолирующих втулки 4 и шайбы 6 обес печивает акустическую развязку пьезокерамического -элемента 3 от корпуса , а запрессовка экспоненциального волновода 2 ,без переходов по сечению в корпус 1, выполненных из материалов с различными Скоростями распространения звуковых волн, исключает появление стоячих волн в волноводе 2, переход энергии сигнала от волновода 2 к корпусу 1, а следовательно, потерь энергии. Кроме того, использование микрообъема звукопередающей контактной жидкости 7 исключает ее вытекание из промежутка между торцами волновода 2 и пьезоэлемента 3, а следовательно , исключает требование герметизации корпуса I, обеспечивая высокую надежность преобразователя, о

Формула .изобретения

Пьезоэлектрический преобразовател для приема сигналов акустической эмиссии, содержащий полый корпус, пьезоэлемент, установленный внутри корпуса, и ст ржневой звукопровод, закрепленный одним концом в корпусе соосно пьезоэлементу и связанный с ним посредством контактной жидкости, от. личающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет повышения коэффициента передачи энергии, он снабжен звукоизоли- рующей втулкой, установленной внутри втулки центрирующей гильзой, звукоизолирующей щайбой, размещенной на торце центрирующей гильзы, и калиброванной щайбой, установленной на закрепленном в корпусе конце звукопро- вода, пьезоэлемент установлен в центрирующей гильзе, контактная жидкость размещена внутри калиброванной щайбы а звукопровод выполнен в виде экспоненциального волновода, сужающегося к закрепленному концу, из материала, скорость распространения акустических колебаний в котором отличается от скорости распространения колебаний в материале корпуса.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах неразрушающего контроля различных конструкций. Целью изобретения является повьшение чувствительности за счет повышения коэффициента передачи энергии. Звукопере- дающий волновод 2, запрессованный без ступенчатых переходов по сечению волновода 2 в корпус 1, вьшолнен экспоненциальным. Пьезокерамический пье-- зоэлемент 3, помещенный в центрирую щую гильзу 4, изолированную от корпуса 1 звукоизолирующей втулкой 5 и шайбой 6, образует акустический контакт с внутренним концом экспоненциального волновода 2 посредством зву- копередающей жидкости 7, размещенной в калиброванной шайбе 8, помещенной в гильзу 4 между торцами волновода 2 и пьезоэлемента 3, и обеспечивает оптимальную передачу энергии от волновода 2 к пьезоэлементу 3, 1 ил. с (Л со о ел ел