Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии.

Известны ультразвуковые преобразователи, содержащие пьезоэлемент и фигурные электроды, обеспечивающие неравномерное возбуждение пьезопластины 1.

Недостатками известных преобразователей являются обязательное наличие пьезопластин больших размеров, уменьшение чувствительности за пределом ближней зоны, вызванное уменьшением полезиой площади излучения пьезопластины за счет использования фигурных электродов.

Известны ультразвуковые фокусирующие преобразователи, содержащие пьезопластину сложной формы 2. Недостатками этих преобразователей являются нетехнологичность изготовления пьезопластин, сложность обеспечения акустического контакта криволинейной поверхности фокусирующего преобразователя с плоской поверхностью контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий призму с установленной на ней пьезопластиной € демпфером 3.

Недостатком известного преобразователя является невозможность управления полем излучения-приема преобразователя. Целью изобретения является повыщение

разрешающей способности преобразователя. Эта цель достигается благодаря тому, что демпфер выполнен из материала с переменным акустическим сопротивлением по плоскости демпфирования пьезопластины.

На фиг. 1 показан пример конструктивного выполнения преобразователя в случае прямого ввода ультразвуковых колебаний; на фиг. 2 - то же в случае наклонного ввода ультразвуковых колебаний в контролируемое изделие.

Преобразователь содержит призму 1, пьезопластину 2, демпфер 3 и протектор 4.

Работает преобразователь следующим образом.

Ультразвуковые колебания, излучаемые установленной на призме 1 пьезопластиной 2, демпфируются демпфером 3, обеспечивающим ослабление коэффициента преобразования пьезоэлектрического преобразователя по заданному закону.

В случае прямого ввода ультразвуковых

колебаний материал демпфера выбирается с

уменьшением акустического сопротивления

от центра к периферии, а при наклонном

вводе материал демпфера выбирается с изменяющимся.- акустическим сопротивлением от минимумаДО- максимума от места наиОольшего пути прохождения ультразвуковых колебаний в призме до наименьшего. При изменении акустического сопротивления материала демпфера можно производить фокусировку излучающего поля. Все это позволяет повысить разрешающую способность за счет получения заданной структуры поля излучения.

Демпфер может быть изготовлен в виде сборной конструкции из материалов с различными акустическими сопротивлениями или цельными из материала с изменяющимся сопротивлением по плоскости, прилегающей к пьезопластине, например из эпоксидной смолы, с неравномерным распределением по объему наполнителей.

Формула йзобрете«ия

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезопластину с демпфером, установленный на призме, отличающийся тем, что, с целью повыщения разрещающей способности, демпфер выполнен из материала с переменным акустическим сопротивлением по плоскости демпфирования пьезопластины

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Дефектоскопия, 1965, № 2, с. 27.

2.А. К. Гурвич и И. Н. Ермолов. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев, «Техника, 1972, с. 132-134.

3.А. К. Гурвич и И. Н. Ермолов. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев, «Техника, 1972, с. 44-45.

6./

tpuz. 2