Акустический импедансный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G01N29/16 G01N29/22 

1

(21)4670342/28

(22)30.03.89

(46) 23.02.91. Бюл. № 7

(72) В.Й.Сафрончик, Н.Т.Азаров,

В.А.Катуркин и В.М.Комляков

(53)620.179.16 (088,8)

(56)Авторское свидетельство СССР N 597961, кп. G 01 N 29/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 415573, кл. G 01 N 29/04, 1974.

(54)АКУСТИЧЕСКИЙ ИМПЕДЛНСННЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение чувствительности и срока службы за счет идентичного нагружения при холостом ходе приемных пъезоэлемен- тов, включенных по компенсационной схеме, и обеспечения возможности

функциональной взаимозаменяемости приемных пьезоэлементов. Акустические колебания от пьезоэлемента 3 проходят через звукопроводпые стержни 1 и 2 к приемным пьезоэлементам 4 и 5. В режиме холостого хода, когда пьезо- шементы 4 и 5 нагружены идентичными наконечниками 6 и 7, выходной сигнал полностью компенсирован. При контроле издепия в контакт с ним входит, например, наконечник 7. Пьезоэлемент

5является приемным, пьезоэлемент 4 - компенсационным, а наконечник

6- инерционной тыльной нагрузкой. При износе наконечника 7 с изделием контактирует наконечник 6. В зтом случге приемным является пьезоэлс- мент 4, компенсационным - пьезоэлемент 5, а инерционной тыльной нагрузкой - наконечник 7. 1 ил.

58

Изобретение относится к акустическим методам перазрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии клеевых, паяных и сварных соединений импедансным методой.

Целью изобретения является повы- шенир чувствительности и срока службы за счет идентичного нагружения при холостом ходе приемных пьзоэле- ментов, включенных по компенсационно схеме, и обеспечения функциональной

взаимозаменяемости приемных пьезо- элементов.

На чертеже представлена схема акустического импецансного преобразователя „

Акустический импедансный преобразователь содержит два звукопровод- ных стержня 1 и 2 и закрепленный между торцами стержней I и 2 излучающий пьезоэлемент 3. Акустический импедансный преобразователь также содержит пару приемных пьезоэлементов

4и 5 и пару контактных наконечников 6 и 7, скрепленных между собой и со стержнями 1 и 2 так, что каждый приемный пьезоэлемент 4 или 5 расположе между свободным торцом стержня f

ипи 2 и контактным наконечником 6 или 7. Звукопрсводные стержни 1 и 2, приемные пьезоэлементы 4 и 5 и контактные наконечники 6 и 7 вы- полнены в парах идентичными по материалам и геометрическим размерам. Приемные пьезоэлементы соединены электрически встречно, т.е. электроды противоположного знака каждого пьеэоэлемента 3 и 4 соединены между собой.

Акустический импедансный преобразователь работает следующим образом.

От излучающего пьезоэлемента 3 акустические колебания проходят через звукопроводные стержни 1 и 2 к приемным пъезоэлементам 4 и 5. В режиме холостого хода, т.е. в случае ненагруженного преобразователя, нагрузкой для каждого пьезоэлемента

5и 4 служат идентичные контактные наконечники б и 7, в результате чего удается добиться полной компенсации выходного сигнала пьезоэлементов 4

и 5 в рабочем диапазоне частот. При

10

6298384

(не показано) один из наконечников, например 7, контактирует с ним, в результате чего меняется нагрузка пьезоэлемента 5 и происходит разбаланс выходного сигнала пьезоэлементов 4 и 5, величина которого определяется импедансом участка изделия в зоне монтажа. В этом случае пьетоэлемент 4 выполняет функции компенсационного пьезоэлемента, а наконечник 6 - функции инерционной тыльной нагрузки.

По истечении определенного срока работы происходит износ контактного наконечника 7, преобразователь переворачивается и может работать еще такой же срок с другим контактным наконечником 6. В этом случае функции компенсационного пьезоэлемента выполняет пьезоэлемечт 3, а функции инерционной тыльной нагрузки - наконечник 7.

Таким образом срок службы предлагаемого акустического импедансного преобразователя удваивается.

Предлагаемый преобразователь характеризуется более простым конст15

20

25

0

5

0

5

0

руктивным исполнением, что облегчает его модификацию к конкретным условиям и уменьшает трудоемкость конструкторской разборки. Чувствительность контроля повышается за счет полной компенсации выходного сигнала в диапазоне рабочих частот в режиме холостого хода.

Формула изобретения

Акустический импедансный преобразователь, содержащий два звукопровод- пых стержня, закрепленный между торцами стержней излучающий пьезоэлемент, закрепленыне на противоположных торцах стержней приемные пьезоэлементы, электрически соединенные встречно, и контактный наконечник, закрепленный на одном приемном пьезо- элементе, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и срока службы, он снабжен дополнительным контактным наконечником, закрепленным на другом приемном пьезоэлементе, причем звукопроводные стержни, приемные пьезоэлементы и контакные наконечники выполнены идеи-