Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

.г

N

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и является усовершенствованием устройства авт. св. № 1273181.

По основному авт. св. № 1273181 известен ультразвз ковой преобразователь, содержащий корпус, размещен- .иые в нем пьезоэлемент, плоский дер- , жатель, образующий секционированный демпфер из звукогасящего материала, на одном из оснований которого закреплены электрические вьшоды, а на другом - пьезоэлемент, прикрепленный .перпендикулярно к боковой поверхнос- ти держателя и таким образом, что его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину оснований держателя, волновое сопротив ление которого выбрано в несколько раз больше волнового сопротивления материала демпфера, а толщина выбраf

на кратной (2п + 1) - ,

Кроме того, установочное кольцо выполнено из диэлектрического материала, волновое сопротивление и коJ. эффициент линейного расщирения которого выбираются равными соответственно волновому сопротивлению и коэффициенту линейного расширения материала демпфера.

ТО На фиг. 1 изображен ультразвуковсЗй преобразователь, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, держатель 2, пьезо15 элемент 3, установочное кольцо 4 с посадочной площадкой 5 под пьезоэлемент и посадочными пазами 6 под держатель. Посадочная площадка 5 вьшол- нена соответствующей форме пьезоэле20 мента, который касается ее только своими краями, а держатель 2 в месте крепления С пьезоэлементом может быть выполнен заостренным. Простраиферной массой.

ство между корпусом 1, держателем 2 где - длина волны ультразвука в ма- 25 и пьезоэлементом 3 заполняется демп- териале держателя,

Недостаток этого преобразователя | заключается в трудности обеспечения стабилизации угла наклона пьезоэле- мента из-за невозможности однозначной фиксации пьезоэлемента относительно держателя.

Целью изобретения является улучшение стабилизации угла наклона пьезоэлемента.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой- преобразователь по авт. св. № 1273181, содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент, плоский держатель, образующий секционированный демпфер из звукогасящего материала, на одноим из оснований которого закреплены электрические выводы, а на другом - пьезоэлемент, прикрепленный перпендикулярно к боковой поверхности держателя и таким

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

30 Ультразвуковые колебания излуча- ются рабочей поверхностью пьезоэлемента 3, вводятся под углом в изделие (н е показано) и распространяются в нем. Упругие колебания, излученные

2g нерабочей поверхностью пьезоэлемента в демпфер, значительно ослабляются в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края демпфера обратно на пьезоэлемент 3, и волн,

40 отраженных 6,т держателя 2, а также трансформации различных типов волн на границе демпфер - держатель. Посадочная площадка 5, на которой установлен пьезоэлемент 3, позволяет

45 демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а посадочные паобразом, что его акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину оснований держателя, волновое сопротивление которого выбрано в несколько раз больше волнового сопроа толпщ45 демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а посадочные пазы 6 под держатель гарантируют расположение держателя над пьезоэлементом в плоскости, делящей его на две рав- 5Q ные части, что способствует максимальному ослаблению ультразвуковых колебаний в демпфере.

Выполнение установочного кольца 4 из диэлектрического материала с волгде Л - длина волны ультразвука в ма- gg новым сопротивлением, равньм волновому сопротивлению материала демпфера, уменьшает или исключает возникновение реверберационных акустических шу-. мов на границе раздела установочное

тивлеиия материала демпфера., на выбрана кратной (2 п

)|

т ериале держателя, снабжен устано вочным кольцом, выполненным с посадочной площадкой под пьезоэлемент и с посадочными пазами для держателя.

Кроме того, установочное кольцо выполнено из диэлектрического материала, волновое сопротивление и коэффициент линейного расщирения которого выбираются равными соответственно волновому сопротивлению и коэффициенту линейного расширения материала демпфера.

На фиг. 1 изображен ультразвуковсЗй преобразователь, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, держатель 2, пьезоэлемент 3, установочное кольцо 4 с посадочной площадкой 5 под пьезоэлемент и посадочными пазами 6 под держатель. Посадочная площадка 5 вьшол- нена соответствующей форме пьезоэлемента, который касается ее только своими краями, а держатель 2 в месте крепления С пьезоэлементом может быть выполнен заостренным. Простраиферной массой.

ство между корп и пьезоэлементо

|

,

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

30 Ультразвуковые колебания излуча- ются рабочей поверхностью пьезоэлемента 3, вводятся под углом в изделие (н е показано) и распространяются в нем. Упругие колебания, излученные

2g нерабочей поверхностью пьезоэлемента в демпфер, значительно ослабляются в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края демпфера обратно на пьезоэлемент 3, и волн,

40 отраженных 6,т держателя 2, а также трансформации различных типов волн на границе демпфер - держатель. Посадочная площадка 5, на которой установлен пьезоэлемент 3, позволяет

45 демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а посадочные пакольцо - демпфер, а исключение воз- никновения внутренних напряжений, возникающих на границе раздела установочное кольцо - демпфер, достигается выбором равных коэффициентов линейного расширения установочного кольца и материала демпфера.

Таким образом, установочное кольцо повышает точность .установки пьезо- элемента относительно держателя, что улучшает стабилизацию угла наклона пьезоэлемента, а также упрощает технологию сборки преобразователя. Формула изобретения

1. Ультразвуковой преобразователь по авт. св. № 1273181, отличаю

щ и и с я тем, что, с целью улучшения стабилизации угла наклона пьезоэлемента, он снабжен установочным кольцом, выполненным с посадочной площадкой под пьезоэлемент и с посадочными пазами для держателя.

2. Преобразователь по п,1, о т - личающийся тем, что установочное кольцо выполнено из диэлектрического материала, волновое сопротивление и коэффициент линейного расширения которого выбираются равньми соответственно волновому сопротивле- нию и коэффициенту линейного расширения материала демпфера..

Изобретение относится к области , «(еразрушаюпщх средств и методов контроля, является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1273181 и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии изделий. Целью дополнительного изобретения является улучшение стабилизации угла наклона пьезоэлемента. Ультразвуковые колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента 3 в демпфере, ослабляются в результате интерференции BOj|H, обращенных от верхнего края Демпфера и от держателя 2, а также от трансформации различных типов волн на границе демпфер - держатель. Посадочная площадка 5 позволяет демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а поса- дочные пазы 6 гарантируют расположение держателя над пьезозлементом в плоскости, делящей его на две равные части, ультразвуковых колебаний в i демпфере. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л А-А „Ж ОР 00 о сл 4 Од

Редактор Л.Повхан

Составит ель Н.Слюсаренко

Техред М.Ходанич- Корректор в.Бутяга

Заказ 3576/46Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

ЛШ2.1