Ультразвуковой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИ 6 В 1(51) ЕТ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения Нефтехимавтоматика (72) Н. С. Марьин(57) Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности при высоких температурах. Преобразователь содержит Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при измерении расходов ультразвуковым методом.Целью изобретения является повышение надежности при высоких температурах,На фиг. 1 показан преобразователь; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Преобразователь содержит корпус 1, в котором соосно расположены пьезоэлемент 2, рабочая и тыльная поверхности которого связаны с помощью промежуточных клеевых слоев 3 с протектором 4 и демпфером 5 соответственно, пружину 6, прижатую к демпферу 5 крышкой корпуса 7, изоляционную втулку 8, расположенную коаксиально корпусу 1 и прилегающую к его внутренней поверхности, высокочастотный разъем 9, обеспечивающий подвод электрического напряжения к электродам пьезоэлемента. ЯО, 1630856 корпус 1, пьезоэлемент 2, рабочая и тыльная поверхности которого связаны с помощью промежуточных клеевых слоев 3 с протектором 4 и демпфером 5 соответственно. Пружина 6 прижата к демпферу крышкой корпуса 7. Изоляционная втулка 8 контактирует с внутренней поверхностью корпуса. Высокочастотный разъем 9 и все перечисленные выше элементы расположены в корпусе соосно. Гальваническая связь поверхностей пьезоэлемента с демпфером и протектором осуществляется посредством металлических тканых сеток, толщина которых равна толщине соответствующих промежуточных клеевых слоев, представляющих собой силикатную композицию. При запитке пьезоэлемента 2 его колебания передаются через протектор в контролируемую среду. 2 ил. Гальваническая связь рабочей поверхности пьезоэлемента 2 с металлическим протектором 4 осуществляется с помощью выступов (уток) тканой металлической сетки, толщина которой равна толщине промежуточного клеевого слоя (фиг. 2). Протектор может быть выполнен как одно целое с корпусом преобразователя (сварное соединение) или соединен с ним посредством резьбы. Электрическая связь электрода тыльной поверхности пьезоэлемента 2 и высокочастотного разъема 9 осуществляется через тканую металлическую сетку, установленную в промежуточном клеевом слое 4, прилегающем к тыльной поверхности пьезоэлемента. Демпфер может быть выполнен металлическим и неметаллическим. Полученный таким образом твердый акустический контакт требует поджима соединения элементов преобразователя, что осуществляется с помощью пружины 6 и крышкой корпуса 7630856 Формула изобретения г г. СоставительТехред А. КравчуТираж 277ого комитета по изобретМосква, Ж - 35, Рауельский комбинат Пате Редактор А. РевинЗаказ 513НИИПИ Государствен113035Производственно.изда Т СССР при давлении 15 - 50 кг/см для исключения в дальнейшем возможных расслоений. Изоляционная втулка 8 предназначена для изоляции тканой металлической сетки от корпуса 1 преобразователя при выступании ее по наружному периметру, а также в случае применения металлического демпфера. Промежуточные клеевые слои представляют собой силикатную композицию,Предлагаемый преобразователь выполнен следующим образом.Защитный стакан, образованный соединением корпуса 1 и протектора 4 с помощью сварки, выполнен из титана марки ВТЗ - 1, термический коэффициент линейного расширения которого составляет 9 10 град .Клеевая композиция (цементная связка) выполнена из алюмосиликатного связующего и порошка феррита бария в качеств е наполнителя. Термический коэффициент линейного расширения цемента составляет (10 - 14) 1 Оь град , Термический коэффициент линейного расширения пьезокерамики, например ЦТС - 26, составляет (4,5 - 7,5)10 град .Данный коэффициент для тканой металлической сетки, например стальной никелевой, составляет 7,910 град 1. Диаметр проволоки выбран равным 0,6 - 0,7 мм при вь 1 боре четвертьволновой толщины промежуточных клеевых слоев на резонансной частоте преобразователя 1,5 МГц.Преобразователь работает следующим образом,При подаче рабочего импульса на пьезоэлемент 2 звуковая волна через промежуточный клеевой слой 3 и протектор 4 уходит в контролируемую среду. С тыльной стороны пьезоэлемента 2 звуковая волна, проходя через промежуточный клеевой слой 3, принимается демпфером 5, где гасится, На границах пьезоэлемент - промежуточный клеевой слой - протектор и пьезоэлемент - промежуточный клеевой слой - демпфер отражения. будут незначительны, так как импедансы металлической сетки близки к импедансу пьезокерамики. Осуществление твердого акустического контакта с помощью клеевой композиции, армированной металлической сеткой, обеспечивает стойкость соединения элементов преобразователя к циклическим перепадам температур, так как промежуточный клеевой слой, пьезоэлемент и протектор имеют термические коэффициенты линейного расширения одного порядка.15 Ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус и расположенные в нем соосно пьезоэлемент, демпфер, протектор, 2 О пружину, изоляционную втулку, высокочастотный разъем, причем протектор и демпфер через промежуточные клеевые слои связаны с рабочей и тыльной сторонами пьезоэлемента соответственно, изоляционная втулка контактирует с внутренней поверхностью корпуса, а пружина расположена между демпфером и подвижной крышкой корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при высоких температурах, промежуточные клеевые слои выполнены в виде ЗО силикатной клеевой композиции, а между поверхностями пьезоэлемента и обращенными к ним поверхностями демпфера и протектора установлены тканые металлические сетки, толщины которых равны толщинам промежуточных клеевых слоев, расположенных соотЗ 5 вественно между поверхностями демпфера,пьезоэлемента и протектора. И. Игумновак Корректор С. ЧерниПодписноениям и открытиям при ГКНшская наб., д. 4/5нт, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101