Акустический преобразователь Советский патент 1993 года по МПК G01N29/24 

Предлагаемое изобретение относится к акустическим преобразователям и предназначено для импульсного зондирования в материале подшипников скольжения.

Известны устройства для определения упругих характеристик детали, содержащие ультразвуковой генератор, пьезокристалл кварца, связанный через усилитель с электронным осциллографом. Недостатком этих устройств является высокий уровень шумов,

Наиболее близким из рассмотренных аналогов к предлагаемому изобретению является акустический преобразователь, содержащий дисковый пьезоэлемент и коаксиально расположенную ему электрическую катушку.

: Недостатком этого акустического преобразователя .является высокий уровень шумов,

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости акустических преобразователей.

Поставленная цель достигается покрытием за исключением контактного торца магнитострикционным материалом и соединением входа акустического преобразователя с электродами пьезоэлемента, а выход - с выводами катушки.t

На черетеже изображены акустический преобразователь и пошипник скольжения в продольных, разрезах.

Предлагаемый преобразователь состоит из пьезоэлемента1, покрытого за исключением нижнего торца, магнитострикционным материалом 2, вход преобразователя 3 соединен с электродами

А

ся

о

09

пьеэоэлемента 1, а выход - с выводами катушки 4.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Для определения модуля нормальной упругости корпус 5 датчика ввинчивают в корпус 6 подшипника до соприкосновения с материалом вкладыша 7. Задание электроимпульсов производится блоком задания электроимпульсов 8 преобразователя 3 при подаче питания от батареи 4 на пьезоэлемент 1. При деформировании пьезоэлемент 1 распространяет в материале вкладыша 7 продольные механические колебания с частотой и амплитудой электроимпульсов.

Измерение времени t распространения ультразвуковых колебаний производится магнитострикционным материалом 2 при изменении его магнитных свойств и катушкой 4, Прием электроимпульсов производится с магнитострикционного материала 2

и катушки 4 блоком формирования возбуждающего сигнала 9 на блок индикации цифровой индикации 10. Модуль нормальной упругости Е определяют по формуле:

Е ;..S. -р ( +У)(1 -2V)

t2-(1-v)

где S - толщина вкладыша; р- плотность материала; V- коэффициент Пуассона.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в том, что в результате нового принципа и воплощения его в конструкцию появляется воз- можность определить модуль нормальной упругости подшипника скольжения. Применение датчика модуля нормальной упругости позволит значительно снизить уровень шумов, что повысит чувствительность при- ема ультразвуковых колебаний в 4-7 раз.

Изобретение относится к акустическим методам нёразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет электрического разде- цепей излучения и приема. Дисковый пьезоэлемент преобразователя вводится в акустический контакт с контролируемым объектом, например неметаллическим вкладышем подшипника скольжения. На вход преобразователя, соединенный с электродами пьезоэлемента, подаются электрические импульсы, которые возбуждают колебания последнего. Эти колебания распространяются в объект, отражаются в нём и возвращаются. При приёме колебаний колеблется не только пьезоэлемент, но и покрывающий его (за исключением контактного торца) магнитострикционный материал, в результате чего в коэксиально- расположенной пьезоэлементу электрической катушке наводится электрический сигнал и поступает на выход. Измеряя с помощью принятых сигналов время распространения акустических колебаний в объекте, определяют скорость их распространения и вычисляют модуль нормальной упругости материала объекта. 1 ил.

Формула изобретения

Акустический преобразователь, содержащий дисковый пьезоэлемент и коаксиаль- но расположенную электрическую катушку, отличающийся тем, что, с целью

повышения помехоустойчивости, пьезоэлемент за исключением контактного торца покрыт магнитострикционным материалом, вход преобразователя соединен с электродами пьезоэлемента, а выход - с выводами катушки.