Ультразвуковой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН за) С 01 Н 29/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И щенко,сследователтке неразруконтроляневского прия "Волна" 1974, В 6ельство СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИ(71) Всесоюзный научно-иский институт по раэрабовающих методов и средствкачества материалов Кишиизводственного объединен(56) 1. "Дефектоскопия"с, 56-69.2. Авторское свидетпо заявке к 2414260,кл. С 01 0 29/64, 1976.(54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВ 0 й НРЕ 0 ВРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий корпус, размещенныев нем дисковую акснально поляризованную пьезопластину и протектор, о т -л н ч а ю щ и й с я тем, что, с цеь- лью повышения чувствительности и точности измерения, отношение толщиныпьезопластины к ее диаметру, выбрано о- в пределах 0,65-0,8 а толщина про"тектора - в пределах 0,01-0,025 В,где. Д - длина продольной ультразвуковой волны в материале протекторана основной резонансной частоте ра"диальных колебаний пьеэопластцны.Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделийи может быть использовано для контроля прочности клеевых соединений.Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий дисковую аксиально поляризованную пьезопластину,протектор и корпус 1 13Недостатками этого преобразовате"ля являются низкая чувствительность 1 Ои точность контроля, обусловленнаяразмерами пьезопластины.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем дисковую аксиально, поляризованную пьезо"пластину и протектор 2 1.Недостатками известного преобразователя являются низкая чувствительность и точность измерения, обусловленные отношением толщины к диаметрупьеэопластины и толиной протектора.Целью изобретения является повыше-ние чувствительности и. точности изме- у 5рения,Эта цель достигается тем, что вультразвуковом преобразователе, со"держащем корпус, размещенные в немдисковую аксиально поляризованнуюпьезопластину и протектор, отношениетолщины пьеэопластин к ее диаметрувыбрано в пределах 0,65-0,8, а тол-;щина протектора - в пределах 0,010 025 Ь, где Л . - длина продольнойФ Ф35ультразвуковой волны в материалепротектора на основной резонанснойчастоте радиальных колебаний пьеэо-пластиныНа фиг, 1 изображен ультраэвуко вой преобразователь, общий вид;,на иг. 2 - зависимость отношения ЦЕ от0 , огде Р - основная резонансная частота радиальных колебаний пьезопластины, Г,1 - основная резонансная частота радиальных колебаний пьезопластины, толщиной которой можно пренебречь; Н - толщина пьезопласти" ;ны; В - диаметр пьеэопластины, 1 толщина 1 агружающего слоя.50Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, размещенные в нем дисковую аксиально поляризованную пьезопластину 2 и протектор 3, Сплошные линии 4 и 5 отражают связь между 55 относительной основной резонансной частотой ЕЫ радиальных колебаний гьеэопластииы и относительной толщи нойН/Л пьезопластины при отсутствии нагружающего слоя Р=О), Линия 4 построена дпа пьезокерамики типа тита- ната бария, а линия 5 - для пьезокерамики типаЦТС.Система координат для линии 4 смещена вправо вдоль оси абсцисс. Штриховые линии отражают связь между относительной резонансной частотой радиальных колебаний пьеэопластины и относительной суммарной толщиной н+е- пьезопластины и слоя при раэличт Рных фиксированнык Н/В: О,З;, 0,4 1,0 и переменной относительной тол" пресне 1/3 нагружающего слоя.В зависимости от состава пьезокерамнки и относительных размеров пье" эопластин штриховые линии имеют раэличные наклон, форму и проекции наось абсцисс. Предпочтительной формой штриховой линии является прямая, характеризующая линейную зависимость. Накяон штриховых линий влияет на чувствительность прибора. Иексималь-, ный наклон штриховой линии при про-, чих равных условиях соответствует максимальной разрешающей способности.Проекция штриховой линии на ось абсцисс характеризует диапазон относительных,толщин контролируемого слоя при использовании пьеаопластины с определенным значением отношения Н/В, Большая лроекцйя соответствует более широкому диапазону относительных толщин контролируемого нагружаю- щего слоя, При совмещении этих условий выбирается оптимальное значение Н/3 пьеэопластины, которое соответствует максимальному наклону и длине прямолинейного участка и проекции на ось абсцисс штриховой линии, Это соответствует середине прямолинейного участка сплошной кривой (в точке пе-.региба А и Б). С учетом технологического разброса характеристик пьезокерамики и ее состава оптимальное значение отношения Н/9 пьеэопластинынаходится в пре 1 елах 0,65-0,8.,Протектор является элементом креплений пьезопластины к корпусу и защищает ее от истирания. Толщина про.- тектора выбирается с.учетом обеспечения возможности контроля иэделий в определенном диапазоне толщины, получения однозначности отсчета и надеж-. ности ультразвукового преобразователя. Относительная толщина в зависимости от материала выбирается в преР7 ойЮ О 5 д 8 5 Подам ем ИИПИ Заказ 9021/32 Еираа Фаввал ШШ фВатевтф, г, Уагород 3128159, 4делах 0,01-0,025 длины продольной волны ния прочности клеевых соединепйй яа в нем на основной резонансной частоте счет увеличения разрешающей способ- радиальных колебаний пьезопластины ности и обеспечения постоянства добИзобретение позволяет повысить ротности ультразвукового преобразочувствйтельность и точность измере-,вателя.