Ультразвуковой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 2 Ю 29/О ОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВ ко Щ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследователский институт по разработке неразрушающих методов и средств контролякачества материалов(56) Авторское свидетельство СССРф 1273181, кл, С 01 И. 29/04, 1980.54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ57) Изобретение относится к областшеразрушакицих средств и методов конроля, является усовершенствованиемустройства по авт. св, В 1273181 иможет быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии изделий. Целью дополнительного изобретения является улучшение стабилизации угла наклона пьезоэлемента. Ультразвуковыелебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента 3 в демпфере, ослабляются в результате интерференции волн, обращенных от верхнего края демпфера и от держателя 2, а также от трансформации различных типов волн на границе демпфер - держатель. 1 осадочная площадка 5 позволяет демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а посадочные пазы 6 гарантируют расположение держателя над пьезоэлементом в плоскости, делящей его на две равни части, ультразвуковых колебаний в демпфере, 1 з,п. ф-лы 2 илеИзобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроляи является усовершенствованием устройства авт. св, В 1273181.По основному авт. св. Р 1273181известен ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус, размещен.ные в нем пьезоэлемент, плоский дер,жатель, образующий секционированныйдемпфер из звукогасящего материала,на одном из оснований которого закреплены электрические выводы, а надругом - пьезоэлемент, прикрепленныйперпендикулярно к боковой поверхности держателя и таким образом, чтоего акустическая ось лежит в плоскости, проходящей через середину оснований держателя, волновое сопротивление которого выбрано в несколькораз больше волнового :опротивленияматериала демпфера, а толщина выбраЭна кратной (2 п + 1)где 3 - длина волны ультразвука в материале держателя,Недостаток этого преобразователязаключается в трудности обеспечениястабилизации угла наклона пьезоэлемента из-за невозможности однозначной фиксации пьезоэлемента относитель.но держателя.Целью изобретения является улучшение стабилизации угла наклона пьезоэлемента,35Поставленная цель достигается тем,что ультразвуковой преобразовательпо авт. св, У 1273181, содержащий. корпус, размещенные в нем пьезоэлемент,плоский держатель, образующий секционированный демпфер из эвукогасящего материала, на одноим из оснований которого закреплены электрическиевыводы, а на другом - пьезоэлемент,прикрепленный перпендикулярно к бо ковой поверхности держателя и такимобразом, что его акустическая осьлежит в плоскости, проходящей черезсередину оснований держателя, волновое сопротивление которого выбрано внесколько раз больше волнового сопротивления материала демпфера, а толшиЯна выбрана кратной (2 п + 1)где Я - длина волны ультразвука в материале держателя, снабжен установоЧным кольцом, выполненным с посадочной площадкой под пьезоэлемент ис посадочными пазами для держателя. Кроме того, установочное кольцо выполнено иэ диэлектрического материала, волновое сопротивление и коэффициент линейного расширения которого выбираются равными соответственно волновому сопротивлению и коэффициенту линейного расширения материала демпфера.На фиг. изображен ультразвуковбй преобразователь, разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, держатель 2, пьезоэлемент 3, установочное кольцо 4 с посадочной площадкой 5 под пьезоэлемент и посадочными пазами 6 под держатель. Посадочная площадка 5 выполнена соответствующей форме пьезоэлемента, который касается ее только своими краями, а держатель 2 в месте крепления с пьезоэлементом может быть выполнен заостренным, Пространство между корпусом 1, держателем 2 и пьезоэлементом 3 заполняется демпферной массой.1Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.Ультразвуковые колебания излучаются рабочей поверхностью пьезоэлемента 3, вводятся под углом в изделие (не показано) и распространяются в нем. Упругие колебания, излученные нерабочей поверхностью пьезоэлемента в демпфер, значительно ослабляются в результате интерференции волн, отраженных от верхнего края демпфера обратно на пьезоэлемент 3, и волн, отраженных от держателя 2, а также трансформации различных типов волн на границе демпфер - держатель. Посадочная площадка 5, на которой установлен пьезоэлемент 3, позволяет демпфировать практически всю поверхность пьезоэлемента, а посадочные пазы 6 под держатель гарантируют расположение держателя нац пьезоэлементом в плоскости, делящей его на две равные части, что способствует максималь ному ослаблению ультразвуковых колебаний в демпфере.Выполнение установочного кольца 4 из диэлектрического материала с волновым сопротивлением равным волновому сопротивлению материала демпфера, уменьшает илн исключает возникновение реверберационных акустических шу-, мов на границе раздела установочноеСоставитель Н.СлюсаренкоТехред М.Ходанич. Корректор В.Бутяга Редактор Л.Повхан Заказ 3576/46 Тираж 76 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4 3 1330546 4кольцо - демпфер. а исключение воз- щ и й с я тем, что, с целью улучшеникновения внутренних напряжений, ния стабилизации угла наклона пьеэовозникающих на границе раздела уста- элемента, он снабжен установочнымновочное кольцо - демпфер, достигает- кольцом выполненным с посадочной5Фся выбором равных коэффициентов ли- площадкой под пьезоэлемент и с посанейного расширения установочного коль дочными пазами для держателя.ца и материала демпфера,Таким образом, установочное коль, Преобразователь по п.1, о т -цо повышает точность, установки пьезо л и ч а ю щ и й с я тем, что устаноэлемента относительно держателя, что вочное кольцо выполнено из диэлектулучшает стабилизацию угла наклона рического материала, волновое сопропьезоэлемента, а также упрощает тех- тивление и коэффициент линейного раснологию сборки преобразователя. ширения которого выбираются равнымиФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 15 соответственно волновому сопротивле 1. Ультразвуковой преобразователь нию и коэффициенту линейного расшипо авт, св. Р 1273181, о т л и ч а ю- рения материала демпфера,