Ультразвуковой преобразователь для контроля материалов

Союз Советских Социалистических еслублик ОМ ДЕ ТЕЛЬ ВТ3) УДК 534.232: :620.179 (088.8) Опубликовано 23,06.82. БюллетеньДата опубликования описания 28.06.8 пф делам иэевретеиии и аткрмтий72 Ав А. Абрамович изоб етен Ленинградский ордена, Ленина и ордена ТрудовоГ Государственный университет им. А. А. Жданов+7гподБ; Х 1 Гь 214 2ада нный уровенигнала помехи,влени де Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может. быть использовано для контроля материалов.Известен ультразвуковой преобразователь контроля материалов, выполненный в виде прямоугольной призмы из пьезоматериала с нанесенными на нее электродами 1),Недостатком известного преобразователя является невозможность полного демпфирования колебаний преобразователя с нерабочей его стороны, что значительно понижает его помехоустойчивость.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Эта цель достигается тем, что в ультразвуковом преобразователе для контроля материалов, выполненном в виде прямоугольной призмы из пьезоматериала с нанесенными на нее электродами, призма вырезана из мо нокристалла гексагонального иодата лития перпендикулярно его оптической оси (Св), а толщина призмы вдоль этой оси выбрана не менее- длительность прямоугольногоимпульса возбуждения мкс;2 2 г - волновые сопротивления материалов призмы и контролируемого соответственно,Преобразователь работает следующимобразомРазмещают преобразователь на поверхности материала, к электродам прикладывают электрический импульс и призма из 1 опъезоматериала (ШОз) излучает импульсы упругих продольных волн в исследуемый материал и внутрь самой призмы.Однако известно, что в монокристаллегексагонального иодата лития (й-ШОз) продольные упругие волны, распространяющиеся вдоль оптической оси, ультразвуковых частот (10 - 10 Гц) испытывают сильное6акустоэлектрическое поглощение в зависимости от частоты и температуры. При комнатной температуре величины коэффициенгота поглощения колеблются от 20 до 100 дБ/см.в зависимости от частоты упругой волны.Таким образом, сигналы помехи сильно ослабляются во время прохождения через призму из-за различия в путях прохождения коле937047 4 211 Еа Ю 2214 2,+22 Составитель Т. Головкина Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор О. Билак Заказ 4304/ 1 Тираж 495 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4баний внутри ее и ориентации осей пьезоматериала.Учитывая затем обычное соотношение для коэффициента прозрачности двух сред с различными акустическими волновыми сопротивлениями Х, и Унетрудно получить соотношение в виде ОПри таком соотношении толщина призмы по оси Са оптимальна.6В случае применения (1) для радиоимпульса с частотой заполнения 1, надо вместо Г подставить - =.1Предлагаемый преобразователь обла дает нерезонансными (апериодическими) свойствами без специальных дополнительных демпферов, что позволяет реализовать значительно большую по сравнению с известными помехоустойчивость, степень которой регулируется выбором толщины датчика.Таким образом, значительно повышается помехоустойчивость при общем упрощении конструкции преобразователя и простоте при изготовлении. В результате могут быть значительно расширены возможности дефекто скопии, толщинометрии, звуковой эмиссии и других методов, при которых используются пьезоэлектрические датчики.Формула изобретекяУльтразвуковой преобразователь для контроля материалов, выполненный в виде прямоугольной призмы из пьезоматериала с нанесенными на нее электродами, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, призма вырезана из монокристалла гексагонального иодата лития перпендикулярно его оптической оси (С), а толщина призмы вдоль этой оси выбрана не менее где М - заданный уровень подавлениясигнала помехи, дБ;- длительность прямоугольногоимпульса возбуждения, мкс;У, ." - волновые сопротивления материалов призмы и контролируемого соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бергман Л. Ультразвук и его применене в науке и технике. М., Иностранная литература, 1956 с. 64 (прототип),