Способ дефектоскопии пьезокерамических преобразователей

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13;02.80 (21) 2884852/2528 с присоединением заявки И -Ъеударстеанный квинтет СССР ао делам иэебретееий и втерытей(54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ копии . кото- хами е эх иИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения дефектов в активных элементах и блоках пьезокерамических преобразователей.Известен способ дефектоскопии и контроля качества материалов и изделий из пьезокера. мики, при котором в контролируемом изделии возбуждают механические колебания кратковременной динамической нагрузкой, определяют параметры колебательного процесса и сравнивают с аналогичными параметрами. в эталонном изделии, ао качестве изделия судят по результатам сравнения (11.Основным недостатком этого способа является импульсный метод возбуждения и низ.1 кая чувствительность. Наиболее близким по технической сущи к изобретению является способ дефекто пьезокерамических преобразователей, при ром в образце материала возбуждают ме нические колебания, анализируют принят сигналы и по ним судят о качестве мат ала 2. Основным недостатком известного способаявляется то, что он имеет низкое качествоконтроля при дефектоскопии пьезокерамических изделий с внутренними дефектами, линей.ные размеры которых меньше, чем 1,5 мм,например, инородные включения; неоднород.ности, микротрещины, каверны, несплошности.Цель изобретения - повышение качества кон-троля,Указанная цель достигается тем, что меха.нические колебания возбуждают переменнымэлектрическим полем двух частот в областирезонанса частотной характеристики пьезокерамического преобразователя, измеряют амплиту.ду механических колебаний.на разностной частоте и о качестве пьезокерамических преобразователей судят, сравнивая ее с эталонным значением,Способ заключается в том, что пьезокераческие преобразователи возбуждаются переменным полем двух частот, при этом использу.ется нелинейность характеристики пьезоэлектрического преобразователя. В данном способеиспользуется нелинейность характеристики, обу.Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мо 461358,40кл, 6 01 М 29/04, 25.02.75.2, Авторское свидетельство СССР Мо 406154,кл. 6 01 й 29/04, 05,11,73 (прототип),Составитель К; Леонов Редактор В. Лазаренко Техред А,Ач Корректор С гамакТираж 883 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 1111/30 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 911320словленная ее квадратичным числом, котораяв общем случае может быть представлена ввиде входящегося степенного ряда. При этомквадратичная нелинейность при подаче напьезоэлектрический преобразователь поля двухчастот обусловлена невыполнением принципаналожения (суперпозиция) и приводит к появлению одного из комбинационных колебанийыз - ы, разностной частоты, которая и выбирается в качестве сигнала отклика. Разностную 40частоту выбирают в удобном для измерения(фиксации) частотном диапазоне с удалениемот частот поля электрического возбужденияна один-два порядка в области низких частот,Тогда аппаратурное построение фильтров длявыделения сигнала-отклика на разностной частоте сдразн решается вне связи с формированиемвозбуждающего непрерывного переменного электрического поля на двух более высоких частотах, значительно снижаются требования к уров.ню собственных нелинейных искажений выходных сигналов по высшим гармоникам, которые из-за внутренней нелинейности генераторовобычно присутствуют в выходном сигнале.В области резонанса в физической системе .пьезокерамического преобразователя производится интенсивный обмен энергией между электрической и механической подсистемами с выделением на потери части энергии, поэтомувлияние внутренних дефектов в структурах.пьезоэлектрических преобразователей будет эффективнее проявляться в сигнале, снимаемомна разностной частоте соразн, Особенно заметным становятся размерные дефекты, такиекак микротрещины, рыхлости структуры иэза неспеченности и другие, создающие свои35резонансные контуры, взаимодействующие собщим резонансным контуром,Частоты поля возбуждения- в, и ы, значит и разностная частота, выбираются из со.ображений максимального уровня сигналаотклика, с целью обеспечения высокой чувствительности способа по видам дефектов и наиболее высокой разрешающей способности из. меряемой аппаратуры по условии учета влияния ее погрешностей и помех при измерении. В качестве эталонного уровня выбирается установленный экспериментально уровень сигнала-отклика, соответствующий размеру дефекта в пьезокерамическом элементе, равному 0,1 мм,О качестве контроля судят, сравнивая амплитуду сигнала отклика на разностной частоте с амплитудой, полученной от эталонного, Таким образом, изобретение позволяет увели. чить чувствительность способа примерно в десять раз, благодаря этому повышается качество контроля. Способ дефектоскопии пьезокерамических преобразователей, заключающийся в том, что в нем. возбуждают механические колебания, анализируют принятые эхо-сигналы и по ним судят о качестве пьезокерамического преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества контроля, механические колебания возбуждают переменным электрическим полем двух частот в области резонанса частотной характеристики пьезокерамического преобразователя, измеряют амплитуду механических колебаний на разностной частоте и о качестве пьезокерамических преобразователей судят, сравнивая ее с эталонным значением.