Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 й 292 АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ффф Фв АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(56) Авторское свидетельство СССР М 589581, кл. 6 01 й 29/04, 1976.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .(57) Изобретение относится к ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии. Цель изобретения - улучшение реверберационно-шумовой характеристики преобразователя эа счет снижения шумов демпфера. Преобразователь включает корпус .1, пьезоэлемент 2, демпфер 3 и поглощающий УЗ-колебания материал 5. Демпфер 3 выполнен в виде герметичной газонаполненной полости, одна из стенок 4 которой образована пьезоэлементом 2, а остальные - материалом 5. В режиме излучения пьезоэлемент 2, увеличивая свои размеры, уменьшает обьем полости-демпфера 3. В результате давление газа в нем растет и увеличивается степень демпфирования пьезоэлемента 2. В режиме приема объем полости-демпфера 3 почти не меняется, осуществляется слабое демпфирование пьезоэлемента 2, что обеспечивает высокую чувствительность. Материал 5 обеспечивает поглощение УЗ-колебаний, попадающих на стенки демпфера 3. 1 ил,1820323 Составитель В,Гондаре вскийТехред М.Моргентал Корректор Л,Пилипенко Редактор Заказ 2028 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Ю Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Изобретение относится к ультразвуко- На втором этапе (режим приема) на пьевой (УЗ) дефектоскопии и может быть ис- зоэлемент 2 поступают УЗ-колебания, непользовано при контроле различных значительно изменяющие его размер.изделий, в частности, сварных швов труб, Объем полости-демпфера 3 практически непредназначенных для изготовления повер меняется и осуществляется довольно слахностей нагрева котлоагрегатов тепловых бое демпфирование пьезоэлемента 2. Таэлектростанций. ким образом, сильное демпфированиеЦелью изобретения является улучше- пьезоэлемента в режиме излучения обеспе, ние реверберационно-;шумовой характери- чиваетвозможностьработыскороткимиимстики за счет выполнения стенок 10 пульсами, что дает довольно высокуюгерметичной полости из поглощающего УЗ- разрешающую способность, а слабое деколебания материала, в результате чего при мпфирование в режиме приема обеспечивапопадании на них УЗ-колебаний последние ет возможность работы с довольно высокойчастично поглощаются. чувствительностью,На чертеже схематично представлено 15 В качестве поглощающего материала 5сечение УЗ пьезоэлектрического преобра- " используется, например, эпоксидная смолазователя, . с наполнителем. Полость-демпфер 3 можетУЗ пьезоэлектрический преобразователь иметь произвольную форму, но предпочтисодержит корпус 1 и расположенные в нем тельна плоская (простота выполнения) илипьезоэлемент 2 идемпфер З.Демпфер вы сферическая (выдерживает более высокоеполненввидегерметичнойгазонаполненной внутреннее давление при той жо толщинеполости,однаиэстенок 4 которойобразована стенки), Величина объема полости не должпьезоэлементом 2, а остальные стенки вы- на быть меньшей или равной той, при котополнены иэ поглощающего УЗ-колебания ма- рой стенки полости . касались бы. териала 5, 25 поверхности изменяющихся размеров пьеУЗ пьезоэлектрическийпреобразователь зопластины в процессе колебания последработает следующим образом, ней, Размер полости-демпфера, по крайнейПреобразователь в совмещенном режи- мере, над поверхностью пьезоэлементовме работает в два этапа,:должен быть больше длины волны УЗ-колеНа первом этапе (режим излучения) на 30 баний, так, йапример, при частоте 5 МГцпьезоэлемент 2 подается электрический им- это расстояние составит 0,5-1 мм. Исходпульс; под воздействием которого он изменя- ное давление газовой среды в полости-деет свой размер. Поскольку пьезоэлемент 2 мпфере может быть любым, равным,образует стенку 4 полости-демпфера 3, то при например, 1 атм.расширении пьезоэлемента 2 объем полости . ф о р м.ул а и 3 о б р е т р н и ядемпфера Зуменьшается, давление заполняю- . Ультразвуковой пьезоэлектрическийщего полость-демпферЗ газа увеличивается, в преобразователь, содержащий корпус, расрезультате чего увеличивается давление на положенные в нем пьезоэлемент и депьезоэлемент 2,т.е.усиливается егодемпфи- мпфер; выполненный в виде герметичнойрование.ЧастьУЗ-колебаний,излучаемыхпье газонаполненной полости, одна из стенокзоэлементом 2, распространяется в корпусе 1, которой образована пьезоэлементом, о т лвыполненном из акустически прозрачного ма- и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшениятериала, например оргстекла, а часть распро- реверберационно-шумовой характеристики,страняетсявполости-демпфереЗипопадаетв . остальные стенки герметичной полости выпоглощающий материал 5, где и релаксирует полнены из поглощающего ультразвуковыеся. колебания материала.