Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей Советский патент 1987 года по МПК G01H5/00 

с радио - и видес нмпульг.ом поступ на вход временного селектора 3, П управляющир вход селектора 3 от мирователя 8 поступает сигнал упр который вырабатывается видеоимпульса U- из

.ления П , ле окончания

Изобретение ОТРШСИТСЯ к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для проверки механической целостности пьезоке- рамических изделий при их испытаниях на прочность.

Целью изобретения является повьше- ние точности за счет совмещения режимов механического воздействия и конт- ю деляется только напряжение части роля при анализе собственных частей. свободных колебаний (контрольный

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для контроля целостности пьезокерамических преобразователей; на фиг.2 - временные диаграммы, пояс- 15 диапазон определяют

суммарного сигнала U,, поступивше на вход временного селектора 3, в

сигнал и, подлежащий обработке). Необходимую длительность Т контр

лируемого сигнала и его частотный

с помощью осц лографа (не показан) блока 4 анал тора спектра. Гладко спадающие си соидальные низкочастотные колебан (см.контролируемый участок напряж

няющие его работу.

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователе содержит генератор 1 радиоимпульсов и последовательно соединенные усилитель 2 мощности, временной селектор 3 и анализатор 4 спектра, подключенные к выходу генератора 1 радиоимпульсов, последовательно соединенные схему 5 задержки, генератор 6 видеоимпульсов и сумматор 7, выходом под- ключенньй к усилителю 2 мощности, и формирователь 8 длительности, включенный между выходом генератора 6 видеоимпульсов и вторым входом временного селектора 3, второй вход сумматора 7 подключен к выходу генератора 1 радиоимпульсов. Позицией 9 обозначен контролируемый пьезокера мический преобразователь.

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей, работает следующим образом.

С помощью генератора 1 радиоимпульсов и усилителя 2 мощности формируют рабочий сигнал. Сигнал, возбуждающий свободные колебания в преобразователе 9, формируется генератором 6 видеоимпульсов. Возбуждающий видеоимпульс включается после окончания радиоимпульса через промежуток времени Т.ад (фиг.2). Задержку Гзад Iвозбуждающего сигнала Ug (фиг.2) от- носительно рабочего осуществляют с

помощью схемы 5 задержки. Оба импуль- 50 устранять погрешность, обусловленную са (рабочий радиоимпульс и видеоим- iпульс, возбуждаюпщй свободные колебания) после сложения в сумматоре 7 и усилтения усилителем 2 мощности подходят к электродам испытуемого преоб- 55 эталонного образца с заранее орга- разователя 9. Под действием видеоим- низованным дефектом. Критерием брака пульса в преобразователе 9 возбуждаются свободные колебания длительностью TpR, напряжение которых вместе

разбросом электроакустических параметров изделий даже в одной и той же партии изделий, что иМеет место при сравнении с характеристиками другого;

Се

изделия считается отклонение параметров (огибающей временной зависимости напряжения или частотной характерисс радио - и видес нмпульг.ом поступает на вход временного селектора 3, Па управляющир вход селектора 3 от формирователя 8 поступает сигнал управ- который вырабатывается пос- видеоимпульса U- из

.ления П , ле окончания

деляется только напряжение части свободных колебаний (контрольный

суммарного сигнала U,, поступившего на вход временного селектора 3, выдиапазон определяют

сигнал и, подлежащий обработке). Необходимую длительность Т контродиапазон определяют

лируемого сигнала и его частотный

с помощью осциллографа (не показан) блока 4 анализатора спектра. Гладко спадающие синусоидальные низкочастотные колебания (см.контролируемый участок напряжения длительностью t , фиг.З) ха- рактерны для преобразователей 9 без дефекта. При появлении трещин, раковин в пьезокерамике, непроклеев в элементах конструкции преобразователя 9 и дефектов другого характера форма огибающей колебаний в низкочастотной области искажается: наблюдаются отклонения от плавного изменения огибающей (появляются бочкообразные участки), изменяется длительность свободных колебаний, Для ряда конструкций преобразователей 9 более эффективным оказывается контроль их исправности по высокочастотным колебаниям длительностью Т, (см.фиг. 2), Длительность контролируемого сигнала б или c j. подбирается ручками формирователя В и визуально оценивается с помощью осциллографа (не показан).

О целостности преобразователя 9 судят либо по временной зависимости напряжения контролируемого сигнала, либо по интегральному значению его спектра. При этом в качестве эталонных характеристик выбирают аналогичные характеристики испытуемого преобразователя, измеренные в начале его напряжения рабочим импульсом, Такое сравнение характеристик позволяет

устранять погрешность, обусловленную эталонного образца с заранее орга- низованным дефектом. Критерием брака

разбросом электроакустических параметров изделий даже в одной и той же партии изделий, что иМеет место при сравнении с характеристиками другого;

устранять погрешность, обусловленную эталонного образца с заранее орга- низованным дефектом. Критерием брака

изделия считается отклонение параметров (огибающей временной зависимости напряжения или частотной характерис3 .13

тики) от эталоиных более чем на +15%. Такой критерий определяется точностью измереття этих параметров, разброс которых по повторяемости результатов составляет +10%.

Изобретение позволяет проводить Непрерывный контроль целостности изделий, обеспечивает возможность точного установления момента повреждения, что повьшшет надежность оценок наработки изделия на отказ, а также сокращает время испытаний за счет ликвидации дополнительного времени на специальный контроль изделия. Формула изобретения

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразовате59fS8. 4

лей, содержащее генератор радиоимпульсов и последовательно соединенны усилитель мощности, временной селек- тор и анализатор спектра, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подключенньпчи к выходу генератора радиоимпульсов последовательно соеди10 ненными схемой задержки, генератором видеоимпульсов и сумматором, выходом подключенным к усилителю мощности, и формирователем длительности, включенным между выходом генератора ви15 деоимпульсов и вторым входом временного селектора, а второй вход сумматора подключен к выходу генератора радиоимпульсов.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля механической целостности пьезокерамических изделий при их испытаниях на прочность. Целью изобретения является повышение точности за счет совмещения режимов механического воздействия и контроля при анализе спектра собственных частот. Введение в устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей схемы 5 задержки, генератора 6 видеоимпульсов, сумматора 7, формирователя 8 длительности контролируемого сигнала позволяет совместить режим механического воздействия и режим контроля. 2 ил, & оо СП СО о: оо ю fpue.1

фие.2

Редактор Л.Повхан

Составитель К.Леонов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6148/45 Тираж 500Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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