Материал протектора пьезоэлектрического преобразователя Советский патент 1991 года по МПК G01N29/28 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для изготовления протекторов пьезоэлектрических преобразователей, предназначенных для контроля жидких сред частотно-временными ультразвуковыми расходомерами.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости материала протектора пьезоэлектрического преобразователя за счет увеличения его поглощающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что материал протектора пьезоэлектрического преобразователя, состоящий из связующего, низкомолекулярной полиамидной смолы в качестве отвердителя и наполнителя, содержит в качестве связующего эпоксидную смолу и порошок феррита бария в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Эпоксидная смола100-120

Низкомолекулярная полиамидная смола70-110 Порошок феррита бария 90-110 Этот материал получают путем смешения, например, 11,0 г эпоксидной смолы ЭД-20,10,0 г низкомолекулярной полиамидной смолы Л-20; 10,0 г порошка феррита бария, полученную смесь вакуумируют при температуре 25-30°С. После этого заливают массу на пьезоэлемент (предварительно обезжиренного) преобразователя. Для лучшей адгезии композитного материала с пье- зоэлементом преобразователя смесь следует подогреть до температуры выше 500°С. Режим отверждения зависит от температуры, при которой происходит данный процесс. Чем выше температура, тем чень- ше время отверждения.

После отверждения протектор шлифуют до требуемой толщины. Такой материал

И

О

ч

00

ел

00 Јь

протектора пьезоэлектрического преобразователя позволяет увеличить поглощающую способность протектора и, как следствие, уменьшает о тражение звуковой энергии, создающей помехи в ультразвуковых преобразователях, тем самым увеличится помехоустойчивость композиции.

В известных методах измерения расхода с помощью ультразвука ярко выражена тенденция к уменьшению влияния эхо-импульсов, создающих шумовую составляющую в полезном однонаправленном сигнале (эти шумы особенно велики в частотных ультразвуковых расходомерах, работающих по принципу синхрокольца).

Наиболее важный вид эхо-сигнала, способный нарушить работу ультразвукового расходомера, генерируют границы протектор - контролируемая среда. Эта серия эхо- сигналов, кроме значительного увеличения шумов в системе, определяет инерционность ультразвукового расходомера, т.е. тактовую частоту опросов. Учет этих помех особенно важен при проектировании ультразвуковых расходомеров с малым диаметром условного прохода.

Проведенные исследования показали, что прл содержании компонента низкомолекулярной полиамидной смолы ниже 70 вес.ч. отраженный эхо-сигнал меньше полезного однонаправленного сигнала В0 в 3 раза.

При содержании компонента низкомолекулярной полиамидной смолы выше 70 вес.ч. эхо-сигнал убывает и при содержании полиамидной смолы 110 вес.ч, по отношению к эпоксидной смоле ЭД-20 120 эхо-сигнал (паразитный) уменьшается в 15 раз.

При дальнейшем увеличении содержания компонента низкомолекулярной смолы выше 110 вес.ч. наряду со снижением помехи, вызванной эхо-сигнал, резко снижается амплитуда приемного сигнала. Поэтому предпочтительно при изготовлении материала протектора следует брать такие соотношения компонентов, вес.ч.:

Эпоксидная смола

ЭД-20110-120

Низкомолекулярная

смола Л-2080-110

Порошок феррита

бария100-110

При этих соотношениях компонентов протектор получается от эластичного до ре- зиноподобного. В таком материале поперечные волны (паразитные) отсутствуют.

Нижний предел введения компонента низкомолекулярной полиамидной смолы, равный 70 вес.ч.снижает эхо-сигнал по от- ношению к полезному сигналу в 5 раз. Его предпочтительно применять при изготовлении протекторов для преобразователей, предназначенных для больших диаметров трубопровода, начиная с Dy 250 мм и выше.

Использование предлагаемого материала для протекторов пьезоэлектрических преобразователей дает возможность про- актировать ультразвуковые расходомеры как на большие диаметры условного прохода, так и на малые, так как предлагаемый материал дает возможность (варьируя вводимым отвердителем) получать протектор от твердого до мягкого резиноподобного, обеспечивая достаточную помехозащищенность.

Использование изобретения позволяет повысить надежно гь работы ультразвуко- вого расходомера, повысить быстродействие ультразвукового расходомера и снизить его погрешность.

Формула изобретения Материал протектора пьезоэлектрического преобразователя, состоящий из связующего, низкомолекулярной полиамидной смолы в качестве отвердителя и наполнителя, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости за счет повышения поглощающей способности, в качестве связующего используется эпоксидная смола, а в качестве наполнителя - порошок феррита бария при следую- щем соотношении компонентов, вес.ч.: Эпоксидная смола100-120

Низкомолекулярная полиамидная смола 70-110 Порошок феррита ба- рия90-110

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для изготовления протекторов пьезоэлектрических преобразователей, предназначенных для контроля жидких сред. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости материала протектора пьезоэлектрического преобразователя за счет повышения его поглощающей способности. Поставленная цель достигается путем использования связующего, отвердителя и наполнителя при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: эпоксидная смола 100- 120, низкомолекулярная полиамидная смола 70-110, порошок феррита бария 90-110.