Способ деполяризации пьезоэлементов Советский патент 1991 года по МПК H04R31/00 H04R17/00 

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлектрических преобразователей.

Целью изобретения является стабилизация характеристик пьезоэлементов от образца к образцу путем исключения их частичной или полной деполяризации вблизи рабочих поверхностей.

Способ деполяризации пьезоэлементов заключается в установке пьезоэле- мента плоской тыльной поверхностью на плоскую поверхность нагревателя, одновременном нагреве тыльной поверхности пьеэоэлемента до температуры, превышающей температуру деполяризации, и охлаждении рабочей поверхности пьезоэлемента до температуры не

более 80°С. При этом в процессе нагрева тыльной поверхности и охлаждения рабочей поверхности пьезоэлемента его возбуждают коротким импульсом и определяют степень деполяризации по значениям амплитуд многократных внутренних отражений.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство для деполяризации пьезоэлементов содержит регулируемый нагреватель 1, металлическую площадку 2, термопары 3, пьезоэлемент 4 с электродами 5 и 6 на торцах, изоляционную и водонепроницаемую прокладку 7, корпус 8, крышку 9, резервуар для жидкости 10, жидкость 11, высооэоо

ч

СП

оэ

кочастотный кабель 12, дефектоскоп 13, осциллограф 14.

Деполяризация пьезоэлементон осуществляется следующим образом.

На металлическую площадку 2, нагретую до 350°С, устанавливают пье- зоэлемент 4 (для пьезокерамики ЦТС- 19) таким образом, что его торцовый электрод 5 плотно соприкасается с ме таллической площадкой 2, пди этом пьезоэлемент укреплен в изоляционной прокладке 7, которая жестко установлена в корпусе 8. Внутренняя полост корпуса заполнена жидкостью 11 из резервуара 10, а к пьезоэлементу 4 подключен дефектоскоп 13 через кабель 11. Пьезоэлемент 4 возбуждают электрическим импульсом дефектоскопа 13, а через осциллограф 14 осуществ- ляют измерение амплитуд внутренних отражений в пьезоэлементе 4. После установления пьезоэлемента 4 на металлическую площадку 2 его торцовая поверхность 5 нагревается и происхо- дит деполяризация пьезоматериала в этой области. Торцовая поверхность 6 пьезоэлемента 4 имеет температуру, не превышающую ЬО-80°С, и поляризаци в этой области не изменяется. Весь процесс деполяризации контролируется по импульсным сигналам на экране ос- цшшографа 14, где наблюдают ряд импульсов, соответствующих многократным отражениям внутри пьезоэлемента. При деполяризации области у торцовой поверхности 5 амплитуды ряда импульсов, имеющих одну и ту же фазу, начинают уменьшаться. Ряд импульсов с противоположной фазой остается без изменений, так как их значение определяется излучением от торцовой поверхности 6, Из амплитудных значений определяют степень деполяризации, которая определяется как отношение амплитуд двух разнополярных следующи друг за другом импульсов. После 15- 17 с прогрева пьезоэлемента 4 степень деполяризации достигает 10-20. Для достижения степени деполяризации 30-40 необходимо проводить 2--3 прогрева пьезоэлемента 4 с перерывами

Q Q

5

0

в 1-2 мин. Контроль температуры на металлической площадке 2 осущеетвля- ют термопарой 3, вблизи которой устанавливают пьезоэлемент 4,

Способ деполяризации пьезоэлемен- тов согласно изобретению позволяет проводить деполяризацию пьезоэлемен- тов с различными значениями температуры Кюри, так как верхний предел температур устанавливается регулируемым нагревателем. Кроме того, деполяризация осуществляется для пьезоэлементов, имеющих толщину в несколько раз меньшую их диаметра. В этом случае уменьшается время нагрева пьезоэлемента, а степень деполяризации определяется по результатам контроля.

Данный способ позволяет исключить частичную или полную деполяризацию пьезоэлемента вблизи его рабочей поверхности, обеспечить контроль процесса деполяризации и определить степень деполяризации.

Формула изобретения Способ деполяризации пьезоэлементов, заключающийся в установке пьезоэлементов плоской тыльной поверхностью на плоскую поверхность нагревателя, нагреве тыльной поверхности пьезоэлемента до температуры, превышающей температуру деполяризации, возбуждении пьезоэлемента коротким импульсом и определении степени деполяризации по значениям амплитуд многократных внутренних отражений, отличающийся тем, что, с целью стабилизации характеристик пьезоэлементов от образца к образцу путем исключения их частичной или полной деполяризации вблизи рабочих поверхностей, при нагревании торцовой поверхности пьезоэлемента охлаждают его рабочую поверхность до температуры не более 80°С, а возбуждение пьезоэлемента и определение степени деполяризации производят в процессе нагревания тыльной поверхности и охлаждения рабочей поверхности пьезоэлемента.

Изобретение относится к ультразвуковой технике. Цель изобретения - , стабилизация характеристик пьезоэле- ментов от образца к образцу путем исключения их частичной или полной деполяризации вблизи рабочих поверхностей. Спосод деполяризации пьезоэлементов заключается в установке пьезоэлемента плоской тыльной поверхностью на плоскую поверхность нагревателя, одновременном нагреве тыльной поверхности пьезоэлемента до температуры, превышающей температуры деполяризации и охлаждений рабочей поверхности пьезоэлемента до температуры не не более 80°С. При этом в процессе нагрева тыльной поверхности и охлаждения рабочей поверхности пьезоэлемента его возбуждают коротким импульсом и определяют степень деполяризации по значениям амплитуд многократных внутренних отражений. 1 ил. е 8 (Л