Ультразвуковой преобразователь и способ изготовления ультразвукового преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСНИХициАлистичеснихРЕСПУБЛИН 09) ИИ зш С 01 М 29/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОсудАРстВенный Комитет сссРпо делАм изОБРетений и отнРытий(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработкенеразрушающих методов и средствконтроля качества материалов(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 532811, кл. С 01 Я 29/04, 1975,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2982711/25-28,кл. С 01 Я 29/04, 1980 (прототип).3. Авторское свидетельство СССРУ 794501, кл. С 01 О 29/04, 1979(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.(57) 1. Ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениядолговечности и улучшения акустических параметров, он снабжен сменным протектором, акустически связан-.ным с звукопроводом, и узлом крепления протектора к корпусу, а в поверхности протектора, соединеннойс звукопроводом, выполнены "микросоты.". 2, Способ изготовления ультразвукового преобразователя, имеющего протектор, призму и пьезоэлемент, заключающийся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры, достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "мнкросот", склеивают пьезопластину с призмой и заливают демпфирующей массой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности и улучшения акустических параметров, пропитывают поверхность протектора вакуумной смазкой при 115-125 ОС в течение 0,5-1 ч с последующим остываниемов термопечи до 30-40 С, притирают протектор пропитанной поверхностью к поверхности призмы и фиксируют его в этом положении.10 20 35 40 45 50 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь: эовано для ультразвукового контроля качества изделий и материалов.Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий неРазборный резонатор, включающий пьеэопластину н демпфер, съемную призму-протек- тор, выполненную из износостойкого полимера-капролона В, и прижимное устройство для прижатия резонатора к к призме. В качестве среды акустического контакта между резонатором и призмой служит трансформаторное масло 1.Однако такая конструкция преобразователя обладает низкой долговечностью и стабильностью акустических параметров обусловленными тем, что последние меняются в процессе износа призмы и при ее смене. В этом ультразвуковом преобразователе трудно выбрать необходимую силу прижатия прижимного устройства из-за того, что при слабом прижатии получается плохой контакт, а при сильном выдавливается масло, что также ухудшает эксплуатационные характеристики преобразователя.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной 2 . Известен также способ изготовления ультразвуковых преобразователей, имеющих протектор, призму и пьезоэлемент, заключающийся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры, достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "микросот", склеивают пьезопластину с призмой и заливают демпфирующей массой 31 . Недостатком известных технических решений является недолговечность и нестабильность акустичес-, ких параметров преобразователей.Целью изобретения является повышение долговечности и улучшение акустических параметров преобразователей. Цель достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус,с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной,снабжен сменным протектором акустически связанным с звукопроводом и узлом крепления протектора к корпусу, а в поверхности протектора, соединенной с звукопроводом, выполнены "микросоты".Кроме того, согласно способу изготовления ультразвукового преобразователя, имеющего протектор,призму и пьезоэлемент, заключающемуся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры,достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатываютматериал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "микросот", склеивают пьезопластину спризмой и заливают демпфирующей массой, пропитывают поверхность про тектора вакуумной смазкой при 115-125 С в течение 0,5-11 ч с пос 0ледующим остыванием в термопечи доо30-40 С, притирают протектор пропитанной поверхностью к поверхности призмы и фиксируют его в этом положении. На чертеже изображена принципиальная схема ультразвукового преобразователя.Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, размещенные в нем звукопроводящую призму 2, пьезопластину 3, пластину-матрицу 4 и сменный протектор 5, а также узел крепления протектора 5 к корпусу 1, выполненный в виде гайки б. Акустическая связь между протектором 5 и звукопроводящей призмой 2 выполнена в виде слоя 7 вакуумной смазКи.Способ изготовления ультразвуковых преобразователей заключается в том, что материал протектора 5, например капролон В, акустическое сопротивление которого практически равно акустическому сопротивлению эпоксидного компаунда, механически обрабатывают, например, на токарном станке, до чистоты поверхности 7 б - 9 7, помещают в термопечь (не показана), нагревают его до 180 .+ 10 С и выдерживают приоСоставитель Р. Восканянванова Техред А,Кикемезей Корректор С. Черн Редактор ПР 822 го комитета С ий и открытийушская наб сное 4 ал ППП "Патент", г. Ужгород, улПроектная,Э 1 этой температуре 10-15 мин, на каждый мм толщины протектора 5 с пос-ледующим остыванием до температуры окружающей среды вместе с термопечью, перед пропиткой вакуумной смазкой химически обрабатывают материал протектора водой при температуре ее кипения в течение 2,5-3 ч и химически обрабатывают щелочным раствором при температуре не ниже 70 С в течение 1,5 ч, промывают в проточной воде в течение 1 ч и затем высушивают материал про тектора 5 при температуре не выше 100 С в течение 1 ч с последующим остыванием термопечи до температуры окружающей среды. После этого подогревают протектор 5 до 115- 125 С, наносят слой 7 вакуумной смазки в течение 0,5-1 ч с последующим остыванием в термопечи до 30-40 С. Затем притирают обработанную поверхность протектора 5 к поверхности звукопроводящей призмы 2,аказ 6760/30 Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Иосква, Ж, Ра114943 4образованной заливочным компаундомв нижней части. корпуса 1 с размещенными в нем пьезопластиной 3 и ппластиной-матрицей 4. После притирки фиксируют протектор 5 гайкой 6. Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.Располагают ультразвуковой преобразователь на контролируемом изделии (не показано), возбуждают с помощью пьезопластины 3 ультразвуковые колебания, которые, распространяясь через призму 2, слой 7 вакуумной смазки, протектор 5, попадают в изделие (ие показано).Таким образом, за счет наличия сменноге протектора и исключения операции перестройки ультразвуковой аппаратуры по контрольным ббразцам при смене изношенного протек. тора повышается долговечность и улучшаются акустические параметры преобразователя.