Ультразвуковой преобразователь

ае гггг СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК гг 4 Н 04 К 17/ ЕН тельки ницка Е,вес кту я ЗОВАТЕ испол и с елью и надежн 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС по дЕЯАм изОБРетений и ОткРыт ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕн двтоесиом свиДЕ.П-:ЛьСта.(46) 07.05.86. Бюл. У 17 (71) Сибирский научно-исслед ский институт геологии, геоф и минерального сырья (72) В.М,Потапов, Л.М.Дороги и В.И.Загороднюк (53) 534.232(088.8) (56) Потапов В.М., Мойсейчик Пьеэокерамический преобразов для измерения скоростей. - И ВУЗов. Строительство и архитра, 1979, с, 122-127,(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРА(57) Изобретение может бытзовано для изучения упругихностных свойств горных пормощью спектрометрии, а такжраэвуковой дефектоскопии.ретения является повышение ти акустического контакта и долговечности протектора за счет устранениякасательных усилий, При воздействииусилия на преобразователь возникаетперекос между плоскостью протектора6 и поверхностью исследуемого объекта, Упругий элемент 8 на торце направляющего цилиндра 9, соединенныйс кольцеобразным выступом 2 на корпусе 1, деформируется до тех пор,.пока напряжение внутри этого элемента не обеспечит надежный акустический контакт и требуемое фиксированное давление прижима. В корпусе размещены пьезоэлемент 4 сдвиговых колебаний с демпфером 3, отделенные отнего изолятором 5. Расстояние откольцеобразного выступа до протектора определяется формулой, где даносоотношением диаметров направляющего цилиндра и корпуса и толщины упругого элемента. 2 ил,Изобретение относится к устройствам, используемым для изученияупругих и прочностных свойств горных пород с помощью спектрометрии, иможет быть рекомендовано для использования в области неразрушающих методов контроля качества изделий, вчастности в ультразвуковой дефекто -скопии.Цель изобретения - повышение надежности акустического контакта идолговечности протектора за счет устранения касательных усилий,На фиг,1 изображен предлагаемыйультразвуковой преобразователь; на 15фиг.2 - то же, в рабочем положении.Ультразвуковой преобразовательсодержит корпус 1 с кольцеобразнымвыступом 2, В корпусе 1 размещеныдемпфер 3, пьезоэлемент 4 сдвиговыхколебаний, отделенные от корпуса 1изолятором 5. С внешней стороны наторец корпуса 1 и поверхность пьезоэлемента 4 нанесен протектор 6, который выполнен из пластичного материала, например из олова. Зажимная гайка 7 обеспечивает начальный прижимкольцеобразного выступа 2 через упругий элемент 8 - резиновое кольцо к30торцу направляющего цилиндра 9,имеющего продольный паз для поступательного движения радиочастотногоразъема 1 О. Расстояние между выступом 2 и протектором б определяется из формулы35 79 адинением, При этом в реальных условиях существует угол перекосами между плоскостью протектора 6 и поверхностью исследуемого объекта 11,В момент касания возникает момент, сил, который разворачивает ось корпуса 1 до полного касания протектором 6 поверхности объекта 11. В результате разворота корпуса 1 относительно оси направляющего цилиндра 9 на угол с вследствие боковой деформации упругого элемента 8 возникает боковая сила упругости, которая минимальна за счет близкого расположения выступа 2 к плоскости протектора б. Боковая сила упругости вызывает проскальзывание протектора 6 вдоль поверхности исследуемого объекта 11, если эта сила больше силы трения скольжения. Так как протектор 6 выполнен из пластнчного материала, а реальная исследуемая поверхность объекта 11 имеет шероховатость, в большинстве случаев проскальзывание отсутствует, поскольку боковая сила упругости меньше трения скольжения.Под действием силы Г упругий элемент 8 деформируется до тех пор, пока напряжение внутри упругого элемента обеспечит надежный акустический контакт и требуемое фиксированное давление прижима. Предлагаемый преобразователь позволяет уменьшить боковую силу, действующую на контактный слой. Это повышает надежность акустического контакта и долговечность протектора.40 где д - максимальный наружный диаметр направляющего цилиндрасо стороны протектора;Й - диаметр корпуса;- длина корпуса с протектором;толщина упругого элемента(с учетом зажимной гайки);Й - внутренний диаметр направляющего цилиндра.Упругий элемент 8 обеспечивает плавность прижима к исследуемому объекту 11 и возможность отклонения оси корпуса 1 от оси направляющегоцилиндра 9,Преобразователь работает следующим образом.Усилие Р подается через шток 12 на направляющий цилиндр 9, которые соединены между собой резьбовым сое 45 50 55 Формула изобретения Ультразвуковой преобразователь, содержащий направляющий цилиндр, упругий элемент и корпус, внутри которого размещен пьезоэлемент сдвиговых волн с присоединенным к его тыльной стороне демпфером и прикрепленным к его излучающей поверхности протектором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности акустического контакта и долговечности протектора за счет устранения касательных усилий, на корпусе выполнен кольцеобразный выступ, который соединен с упругим элементом, закрепленным на торце направляющего цилиндра, причем расстояние от кольцеобразного выступа до протектора 1, удовлетворяет соотношению1229979- диаметр корпуса;Й - внутренний диаметр направляющего цилиндра; й +Д . д - д1 =- - - с агсзхп -+121 - 11 где- толщина упругого элемента;Й - максимальный наружный диаметр направляющего цилиндра со. стороны протектора;- длина корпуса с протектором. Составитель Л,КудрявцевРедактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо Заказ 2668 . Тираж 624 Подписное В 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5