Ультразвуковой преобразователь

О П И С А Н И Е п 11 482671ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06.07.7 М. Кл, б 01 п 29 О ением заявкис присо Государствениый комитет Совета Министров СССР по делам изобретений 3) Приоритетпубликовано 30.08ата опублпковани(ский ордена. Тстр рапетян, А. Г. Ус . Ю. Денисов и 1 рудового Красног ительный институ) Заявнтс. Ленинг намени инже 54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ватель работа Предлагаеь ватель отлич повышения н равнивания чзователя выссредний диа мента выполмод собствен ый уается оадежнастотноота пометрынены обых ко льтразвуковои преобразот известного тем, что для ости контроля путем вы й характеристики преобраобразующей, наружный и цилиндрического пьезоэлееспечивающими кратность лебаний, равную 1, 2 а. 3) Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано в ультразвуковых приборах автоматизированных установках для дефектоскопии и контроля физико-механических характеристик материалов.Известен ультразвуковой преобразователь, состоящий из пьезоэлемента с протектором из однородного эластичного звукопрозрачного материала, в котором пьезоэлемент выполнен в форме кольца из пьезоматериала, причем ось симметрии кольца совпадает с осью качения пьезопреобразователя.Однако известный преобразователь имеет низкую надежность контроля при определении характера дефекта с использованием широкополосных сигналов, так как частотная характеристика известного преобразователя неравномерна, на уровне 0,5 имеет провалы, а излученный упругий импульс характеризуется большой длительностью,На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.Ультразвуковой преобразователь состоит из пьезоэлектрического цилиндрического элемента 1, предназначенного для излучения в исследуемое изделие широкополосного упругого импульса, протектора 2, обеспечивающего акустический контакт между преобразователем и исследуемым изделием, вращающейся обмотки трансформатора 3, подключенной к электродам цилиндрического пьезоэлемента, и неподвижной обмотки трансформатора 4, которую подключают к выходу генератора импульсов возбуждения.Ультразвуковой преобразоет следующим образом.При сканировании преобразователь перекатывается по поверхности контролируемого изделия, причем положение излучающей поверхности пьезопреобразователя, в качестве которой выступает наружная поверхность цилиндрического пьезоэлемента, остается неизменным относительно контролируемой поверхности изделия. Протектор 2 цилиндрического пьезоэлемента обеспечивает при постоянном усилии поджатия неизменный акустический контакт пьезопреобразователя с контролируемым изделием. Электрический импульс, например, П-формы, длительностью равный одному периоду частоты первой моды колебаЗаказ 2552/10 Изд. Мо 1728 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К-З 5, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 ний, подается на неподвижну 1 о обмотку трансформатора 4. Посредством трансформаторной связи аналогичный импульс наводится во вращающейся обмотке трансформатора 3 и подается на электроды пьезоэлектрического 5 цилиндрического элемента 1, характеризующегося кратными значениями мод колебаний. При этом происходит полное выравнивание частотной характеристики преооразователя, а в исследуемый материал излучается упругий 10 импульс, длительностью равный одному периоду частоты первой моды колебаний.Для получения акустической системы, характеризующейся кратными значениями мод колебаний, цилиндрический пьезоэлемент вы полняют так, что размеры наружного и среднего диаметров, а также высота образующей обеспечивают кратность мод колебаний, равную 1, 2,гг.Отношение толщины стенки пьезоэлектри ческого цилиндра к наружному диаметру, при котором чувствительность цилиндрического пьезоэлемента равна нулю, исключают при выборе размеров цилиндра.кратность мод собственных колебаний может быть выбрана произвольной величины, равной 1, 2, Злг. Оптимальной кратностью является кратность, равная единице,Ультразвуковой преобразователь может применяться как в режиме излучения, так и в режиме приема.Предмет изобретенияУльтразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлектрический цилиндрический элемент, покрытый эластичным звукопрозрачным протектором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля путем выравнивания частотной характеристики преобразователя, высота по образующей, наружный и средний диаметры цилиндрического элемента выполнены обеспечивающими кратность мод собственных колебаний, равную 1, 2, Злг.