Способ изготовления ультразвукового преобразователя Советский патент 1991 года по МПК G01N29/24 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для изготовления малогабаритных ультразвуковых преобразователей с низким уровнем реверберационных шумов для ультразвукового контроля при температурах до 200°С.

Целью изобретения является уменьшение реверберационных шумов преобразователя.

Способ изготовления ультразвукового преобразователя осуществляют следующим образом.

В корпусе размещают пьезопластину с электродами и припаянными электрическими приводами, заливают в качестве демпфирующей массы с интервалом 5-8 мин четыре смеси на основе эпоксидного компаунда и наполнителя и отверждают, при этом- первая смесь содержит 100 мас.ч. эпоксидного компаунда и 160-180 мас.ч. порошка феррита бария, вторая смесь содержит 100 мас.ч.

эпоксидного компаунда и 170-190 мас.ч. порошка алюминия, третья смесь содержит 100 мас.ч. эпоксидного компаунда и 170- 190 мас.ч. порошка гипса, а четвертая смесь содержит 100 мас.ч, эпоксидного компаунда и 80-100 мас.ч. мелкодисперсного порошка термостабильной резины.

Смеси изготавливают следующим образом.

Для получения смесей берут четыре меры по 10 г предварительно нагретого до 90-100°С одноупаковочного эпоксидного компаунда УП-503А и 17 г порошка феррита бария, 10 г порошка алюминия, 10 г гипса и 9 г мелкодисперсного порошка термостабильной резины с примерно одинаковыми размерами частиц. Порошки предварительно просушивают при 200-205°С в течение 5-6 ч и охлаждают до 90-100°С. Смешивают каждую меру компаунда с мерой одного из наполнителей. Полученные смеси вакууа

Јь VJ СО 00 Ч

мируют при 90-100°С до прекращения выделения пузырьков воздуха.

Перед заливкой смесей в корпус с пье- зопластиной свободную поверхность последней обезжиривают спиртрбензиновой смесью, промывают в мыльном растворе синтетического порошка и просушивают в термошкафу при 100-110°С в течение 3- 5 мин.

Заливку смесей в корпус преобразователя осуществляют в термошкафу, при этом и корпус с пьезопластиной, и смеси прогреты до температуры 90-100°С, повышают температуру до 200°С и выдерживают корпус с демпфирующей массой при этой температуре в течение 2,5 ч.

После окончания отверждения термошкаф с преобразователем охлаждают до комнатной температуры.

Выбор компонентов смесей и их соотношений, а также порядок заливки смесей в корпус обеспечивают уменьшение акустического импеданса демпфера в направлении от пьезопластины к свободной поверхности демпфера.

Заливка смесей с интервалом 5-8 мин обеспечивает отсутствие резких границ между слоями демпфера, образовавшимися вследствие использования в качестве демпфирующей массы четырех различных смесей и, следовательно, плавное уменьшение акустического импеданса.

При выборе интервала згливки менее 5 мин происходит перемешивание наполнителей в общую мессу и не достигается убывание акустического импеданса по длине демпфера, что приводит к увеличению ре- верберационных шумов в процессе работы преобразователя за счет отражений ультразвуковых колебаний от свободной поверхности демпфера.

При интервале заливки более 8 мин об разуются резкие границы между слоями,

что приводит sc появлению отражений ульт,развуковых колебаний от них в процессе

работы преобразователя и, следовательно,

к увеличению реверберационных шумов.

В качестве эпоксидного компаунда используют одноупаковочный эпоксидный компаунд УП-503А на основе эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16 и отвердителя УП-501.

Для изготовления пьезопластины используют высокотемпературную пьезокера- мику ЦТС-21, у которой температура точки Кюри составляет 400°С, что предотвращает располяризацию пьезопластины при нагреве в процессе изготовления преобразователя.

Для приготовления мелкодисперсного порошка термостабильной резины исполь- зуют резину, условия эксплуатации от минус 60° до плюс 200°, предназначенную для уплотнения гидравлических и пневматических устройств. Порошкообразную резину получают методом обточки на шлифовальном круге и просеивают через сито.

Таким образом, использование предлагаемого способа изготовления ультразвукового преобразователя позволяет уменьшить реверберационные шумы преобразователя.

Формула изобретения

Способ изготовления ультразвукового преобразователя, заключающийся в том,

что пьезолластину с электродами размещают в корпусе, заливают демпфирующую массу на основе эпоксидного компаунда и наполнителя и отеерждают, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения реверберационных шумов преобразователя, в качестве демпфирующей массы используют четыре смеси, смеси заливают с интервалом 5-8 мин, первая смесь содержит 100 мас.ч. эпоксидного компаунда и 160-180 мас.ч. порошка феррита бария, вторая смесь содержит 100 мае. ч. эпоксидного компаунда и мас.ч. порошка алюминия, третья смесь содержит 100 мае. ч. эпоксидного компаунда и 170-190 мас.ч. порошка гипса,

а четвертая смесь содержит 100 мас.ч, эпоксидного компаунда и 80-100 мас.ч. мелкодисперсного порошка термостабильной оезины.

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является уменьшение реверберационных шумов преобразователя. При изготовлении ультразвукового преобразователя пьезопластину устанавливают в корпус, с интервалом 5-- 8 мин заливают смесь эпоксидного компаунда с порошком феррита бария, смесь эпоксидного компаунда с порошком алюминия, смесь эпоксидного компаунда с порошком гипса и смесь эпоксидного компаунда с мелкодисперсным порошком термостабильной резины и отверждают. Это обеспечивает отсутствие границ в полученном демпфере и плавное убывание акустического импеданса в направлении от пьезопластины.