Пьезоэлектрический преобразователь для неразрушающего контроля

(19) (111 151) С 0 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССР зоБРетений и ОтнРыти ГОСУД АРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и соыми и что делен тразв олнена отивл а бол-исследователь ботке неразрутв контроля пье 1 С а, --се езопластины;аспространенияовых колебанийах накладки иины соответсттолщина пь скорости р ультразвук в материал пьезопласт венно. н(71) Всесоюзный научноский институт по разрашающих методов и средскачества материалов(56) 1. Королев М.В. Эхо-импульснытолщиномеры,М.,"Машиностроение",1980, с.47-48.2. Приборы для неразрушающегоконтроля материалов и изделий.Справочник под ред Клюева В, В, М,( 54)(57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ, содержащий размещенные в корпусе пьезопластинупротивоположтектор и наклщ и й с я тем точности опрестранения ульнакладка вып волновым соп чем в 1,5 ра сопротивлени ну накладки д шения диненные с ееверхностями проотличаюс целью повышенияя скорости распроковых колебаний,из материала снием не менее,ьшим волновогопластины, а толщирают иэ соотноИзобретение относится к нераэруша", ющему контролю качества материалов ультразвуковыми методами и может быть использовано для контроля материалов с большим затуханием, например бетона, 5Известен пьезоэлектрический преобразователь для нераэрушающего контроля, содержащий размещенные в корпусе пьеэопластину и соединенные с ее противоположными поверхностями 10 протектор и накладку, При этом накладка выполнена в виде конуса иэ материала с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению пьеэопластины, а последняя частично депо ляризова,на в области контакта с накладкой 1 .Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее противоположными поверхностями протектор и накладку. При этом накладка выполнена из материала с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению пьезопластины 2 ДНедостатком известных преобразователей является низкая точность определения скорости распространения ультразвуковых колебаний в материалах с большим затуханием иэ-эа ограниченности амплитуды излучаемых и принимаемых ультразвуковых сигналов.Целью изобретения является повыь шение точности определения скорости распространения ультразвуковых колебаний. 40Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе для неразрушающего контроля, содержащем размещенные в корпусе пьезопластину и соединенные с ее 45 противоположными поверхностями протектор и накладку, накладка выполнена иэ материала с волновым сопротив" лением не менее, чем в 1,5 раза большим волнового сопротивления пьезо пластины, а толщину накладки выбирают иэ соотнсшенияЬ нг сгде д, н - толщины накладки и пьеэопластины соответственно;скорости распространения ультразвуковых колебаний 60 в материалах накладки и пьеэопластины соответственно.На чертеже изображена схема пьезоэлектрического преобразователя. 65 Пьезоэлектрический преобраз овательсодержит пьезопластину 1 и соединенные с ее противоположными поверхностями протектор 2 и накладку 3, размещенные в корпусе 4. При этом накладка выполнена иэ материала с волновым сопротивлением в 1,5 разабольшим волнового сопротивления материала пьезопластины, а ее толщинавыбирается из соотнсшения (1).Преобразователь работает следующимобразом,При подаче импульса электрическогонапряжения на пьезопластину она начинает .колебаться по толщине. При этоми рабочая поверхность пьеэопластины 1, соединенная с протектором 2, ипротивоположная ей поверхность, соединенная с накладкой 3, излучают ультразвуковые сигналы. Сигнал от поверхности пьезопластины 1, соединенной снакладкой 3, противоположный по знаку сигналу, излучаемому рабочей поверхностью пьеэопластины через протектор 2 в контролируемое изделие,поступает на рабочую поверхность сзадержкой по времени, равной временираспространения ультразвуковых колебаний по толщине пьеэопластины. Однако, так как волновое сопротивлениенакладки 3 в 1,5 раза больше волнового сопротивления пьезопластины 1,то данный сигнал по амплитуде на порядок меньше излучаемого рабочей поверхностью сигнала и не оказываетвлияния на амплитуду и длительностьпоследнего,В связи с выбором толщины 3 накладки из соотношения (1) ультразвуковой сигнал, излученный поверхностьюпьезопластины 1, соединенной с накладкой 3, в последнюю, отразившись отпротивоположной поверхности накладки 3, поступает на рабочую поверхность пьеэопластины с задержкой повремени, равной1 , котораяне меньше "сд - задержки по временисигнала, иэлученного рабочей поверх"ностью пьезопластины в сторону еепротивоположной поверхности и отраженного от последней. Поэтому данныйсигнал не оказывает влияния на амплитуду и длительность излучаемого визделие сигнала,При приеме ультразвуковых сигналовсигнал, отраженный от поверхностипьеэопластины, соединенной с накладкой, для выбранных значений волновыхсопротивлений не меняет знак, чтообуславливает увеличение амплитудыпервого полупериода принятого сигнала.Увеличение амплитуды излученного в контролируемое иэделие и принятого ультразвуковых сигналов позволяет увеличить базу измерения, за счет чего повышается точность определения1099270 Составитель М.АндрееваРедактор П. Коссей Техред А, Бабинец Корректор А.Зимокосов Заказ 4365/37 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул. Проектная, 41 скорости распространения ультразвуковых колебаний в контролируемомизделии и его параметров. При использовании данного пьеэо" электрического преобразователя для 5 получения заданной рабочей частоты толщину пьеэопластины необходимо выбирать в два раза меньшей, чем при использовании известных,что поэво" ляет уменьшить расход пьеэокерамических материалов,Таким образом, использование данного пьезоэлектрического преобразователя для неразрушающего контроля позволяет повысить точность опреде-ленияскорости распространения ультразвуковых колебаний.