Ультразвуковой преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик 847186(51) М, Кл. 6 01 й 29/04 с прнсоелинением заявки Лев Государственный комитет(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ции 2 1. Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвукового контроля материалов и изделий.Известен преобразователь, содержа 5 щий пьезопластину и преломляющий звукопровод в виде призмы. Он позволяет регулировать наклон диаграммы направленности. 11.30 Недостатком данного преобразователя является узкий частотный диапазон и наличие внутренней реверберации.Наиболее близким к изобретению15 является ультразвуковой преобразователь, содержащий поляризованный по длине пьезоэлектрический стержень с нанесенными на торцовую и боковую поверхности электродами. Преобра 26 зователь имеет широкий частотный диапазон, позволяет возбуждать короткие импульсы без последующей ревербера 2Недостатком данного преобразователя является невозможность управления диаграммой направленности, что ограничивает область его применения.Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения управления диаграммой направленности. Поставленная цель достигается тем, что электроды на боковой поверхности выполнены в виде колец, плоскости которых наклонены относительно торцовой плоскости стержня таким образом, что минимальное расстояние 61 от конца до торцовой плоскости и максимальное 8 отвечают соотноше- нию Е-С= д сс 9(с 4 (1) где с - диаметр стержня, сС- угол наклона диаграммы направленности, к - коэффициент, зависящий от отношения волновыхсопротивлений материалов стержня и контролируемого изделия е3 8 11ч е 1 г 1 е ж ер е;. сл ед с х е муь тра вукояого преобразователя.1 реобразователь состоит из полярзов;ого по длине пьезоэлектрического стержня 1, электрода 2, нанесенного на рабочий торец стержняи кольцевых электродов 3, нанесенных на боковую поверхность стержня. Кольцевых электродов может быть несколько.(На чертеже через 34 обозначено минимальное расстояние от коль. ца до торцовой плоскости стержня, а через- максимальное расстояние), Эти обозначения соответствуют формуле (1).15Преобразователь работает следующим образом.При проведении электрического напряжения к электродам 2 и 3 в стержне 1 создается неоднородное электрическое поле. Источником ультразвуковых волн являются торцовая поверхность стержня 1 и плоскость, в которой расположен данный боковой электрод 3. Вследствие наклона этой плоскости по отношению к торцовой плоскости происходит интерференция волн от обеих излучающих зон таким образом, что суммарный фронт волны оказывается наклонным по отношению к торцо вой поверхности стержня 1, Так как .конструктивные параметры преобразова. теля, именно минимальное расстояниеот кольца до торцовой плоскости и максимальное 1(на чертеже) выбраны из соотношения (1) , то угол с. наклона диаграммы будет соответствовать заданному значению. Выходя из стержня 1, ультразвуковой пучок испытывает преломление и дополнительно отклоняется, Это отклонение учитывается коэффициентом К в соотношении (1), зависящим от отношения волновых сопротивлений материала стержня 1 и среды, в которую должно происходить 86 4излучение. При нанесении нескольких кольцевых электродов 3, имеющих различные значения С. и Сд, найденные по формуле (17, можно в широких пределах управлять диаграммой направленности, осуществляя переключение этих электродов. Этими достигается цель изобретения. Формула изобретения Ультразвуковой преобразователь, содержащий поляризованный по длине пьезоэлектрический стержень с нанесенными на торцовую и боковую поверхности электродами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыширения области применения путем обеспечения управления диаграммой направленности, электроды на боковой поверхности выполнены в виде колец,плоскости которых наклонены относительно торцовой плоскости стержнятаким образом,что минимальное расстоя. ние 6 от конца до торцовой плоскости и максимальное 4 отвечают соот- ношению Е,-Е= Д ою (И),где с 1 - диаметр стержня, с - уголнаклона диаграммы направленности,К - коэффициент, зависящий от отношения волновых сопротивлений материалов стержня и контролируемогоизделия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Справочник Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий.Под.ред. В.В.Клюева,т. 2, М.,"Машиностроение", 1976, с. 179.2. Авторское свидетельство СССРФ 539265, кл. С 01 М 29/00, 1975