Способ дефектации цилиндрических секционированных пьезоэлектрических преобразователей Советский патент 1987 года по МПК H04R31/00 

Изобретение относится к пъезотех- никбр в частности к производству пьезоэлектрических преобразователей.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности способа и обеспечение возможности количественной характеристики величины дефекта.

На фиг,1 изображены спектр резонансных частот продольных (1) и из- гибных (s) колебаний для преобразователей различных типоразмеров; на фиг. 2 - частотные зависш« ости модуля полной комплексной проводимости для

кольца-- бездефектного (а) j и

имеющего пропилы на четверть ТОЛЕЩНЫ стенки (Ь, у 0,25-) и на полов ину толщины (с, ,5), на фиг.З - отклонения величины резонансной частоты продольных колебаний, по которой производится проверка по сравнению с резонансной частотой бездефектного преобразователя в зависимости от величины дефекта и размеров кольца; на фиг.4 - то же, для резонансной частоты изгибной моды; на фиг.З - схема подключения преобразовател для реализации предложенного способа.

Преобразователь, работающий на пульсирующей моде по предложенному способу, проверяют следующим образом

По приведенному соотношению или по монограмме фиг,1 выбирают номер продольной моды, резонансная частота которой наиболее близка к резонанс ной частоте одной из изгибных мод.

Как видно на фиг.1, это будет вторая мода.

Преобразователь возбуждают на рабочей (нулевой) моде, для чего его подсоединяют к генератору переменной частоты так, чтобы все его пъезоэле- менты были соединены параллельно, что соответствует рабочему включению преобразователя, и снимают зависимость модуля полной комплексной проводимости от частоты в диапазоне, несколько превышающем резонансный промежуток. При этом фиксируют частоты и амплитуды экстремумов полученной зависимости, вычисляют параметры год ности - добротность и коэффициент связи, по которым судят о годности преобразователя к эксплуатации с точки зрения соответствия электромеханических параметров техническим условиям0

5

0

6

0

5

0

5

0

5

Затем преобразователь подключают к генератору переменной частоты по параллельно последовательной схеме, так, чтобы п-ьезоэлементы каждой четвертой части кольца были соединены параллельно,, а образованные четыре равных сектора - последовательно (фиг.З). При этом реализуется вторая форма продольных колебаний. На этой форме колебаний снимают частотную зависимость в диапазоне ±20%- от резонансной частоты, фиксируют величину и положение экстремумов на кривой проводимость - частота. Наличие второго максимума на кривой свидетельствует о существовании механического дефекта колебательной системы - не- проклее, трещине и т.п. О характере кривых можно судить на фиг.2.

О величине дефекта ( jf- отношению средней глубины дефекта и толщине стенки кольца) можно судить по любому из трех параметров - местам расположения максимумов и соотношению их амплитуд.

Формула изобре тения

Способ дефектации цилиндрических секционированных пьезоэлектрических преобразователей, заключающийся в том, что возбуждают в преобразователе электрическим током переменной частоты рабо чую моду колебаний, определяют частотную зависимость модуля полной комплексной проводимости и вычисляют электрическую добротность, коэффициенты связи и транс- формации, исходя из этих величин и наличия паразитных максимумов на частотной зависимости делают заключение о бездефектности преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и обеспечения возможности получения количественной характеристики возможной величины дефекта, преобразователь возбуждают на одной из продольных по окружности мод колебаний с валковым числом i электрическим током переменной частоты, снимают на этой моде частотную зависимость модуля полной проводимости, при этом число i выбирсшт из условия минимальной разности между значениями выражений

Ь s(s -1)

г ТПТз ТТ

и

где с - скорость звука в керамике) h,r - толщина стенки и средний

радиус преобразователя; i и S- целые числа от О до 6,

о дефекте судят по наличию второго

максимума частотной зависимости модуля полной комплексной проводимости при i-ой моде колебаний, а о его величине - по частотам и соотношению амплитуд этих максимумов.

Изобретение относится к пьезо- технике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности способа и обеспечение возможности количественной характеристики величины дефекта. Преобразователь возбуждают на рабочей моде, для чего его подсоединяют к генератору переменной частоты так, чтобы все его пъезоэлементы были соединены параллельно, что соответствует включению преобразователя, и снимают зависимость модуля полной комплексной проводимости от частоты в диапазоне, несколько превышающем резонансный промежуток. Фиксируют час-, тоты и амплитуды экстремумов полученной зависимости, вычисляют параметры годности - добротность и коэффициент связи, по которым судят о годности преобразователя к эксплуатации с точки зрения соответствия электромеханических параметров техническим условиям. 5 ил. i N3 . Ю ОС

//

0,05 0,1 QJ5 Фиг,1

0,2

-;:3- CJ

1,1075 1.Ш

(J

О)

Фиг. 2

r-o.vi

0,1 HI 0.3 Vt 0.5 f

Ф1/&4

Генератор

пере/генной

чистоты

Вольтметр

R

Вольтметр

Редактор И.Сегляник

Составитель М.Шахов Техред А. Кравчук

Заказ 3401/57Тир,зж 638Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг. 5

Корректор Т .Колб